• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.45-52
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• 2017

이 연구에서는 고로슬래그 다량 치환 콘크리트의 원전 콘크리트 적용을 위하여 기존 원전 콘크리트와의 내구성능 비교 및 분석을 수행하였다. 연구결과에 따르면 고로슬래그를 50% 치환한 콘크리트의 압축강도는 초기강도는 기존 원전 콘크리트보다 낮지만, 우수한 장기강도를 나타내었다. 반면, 기존 원전 콘크리트의 초기강도는 높았지만, 장기강도 발현율이 낮게 나타났다. 내구성능의 평가결과, 고로슬래그를 50% 치환한 콘크리트의 내구성능은 모든 평가항목에서 플라이애시 20% 치환 콘크리트와 비교하여 동등이상의 성능을 나타내었다. 특히. 저강도에서의 고로슬래그 50% 치환한 콘크리트는 염해 저항성과 탄산화 저항성, 동결융해 저항성의 향상효과가 뚜렷하게 나타났다. 반면, 감마선 조사에 따른 콘크리트 압축강도와 화학성분의 변화는 미미하게 나타났다.

• Computers and Concrete
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• 제12권6호
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• pp.785-802
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• 2013

Ready-mixed soil material, known as a kind of controlled low-strength material, is a new way of soil cement combination. It can be used as backfill materials. In this paper, artificial neural network and nonlinear regression approach were applied to predict the compressive strength of ready-mixed soil material containing Portland cement, slag, sand, and soil in mixture. The data used for analyzing were obtained from our testing program. In the experiment, we carried out a mix design with three proportions of sand to soil (e.g., 6:4, 5:5, and 4:6). In addition, blast furnace slag partially replaced cement to improve workability, whereas the water-to-binder ratio was fixed. Testing was conducted on samples to estimate its engineering properties as per ASTM such as flowability, strength, and pulse velocity. Based on testing data, the empirical pulse velocity-strength correlation was established by regression method. Next, three topologies of neural network were developed to predict the strength, namely ANN-I, ANN-II, and ANN-III. The first two models are back-propagation feed-forward networks, and the other one is radial basis neural network. The results show that the compressive strength of ready-mixed soil material can be well-predicted from neural networks. Among all currently proposed neural network models, the ANN-I gives the best prediction because it is closest to the actual strength. Moreover, considering combination of pulse velocity and other factors, viz. curing time, and material contents in mixture, the proposed neural networks offer better evaluation than interpolated from pulse velocity only.

• Computers and Concrete
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• 제8권3호
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• pp.279-292
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• 2011

The main purpose of this study includes investigation of the rheological properties of fresh self consolidating cement paste containing chemical and mineral additives using Artificial Neural Network (ANN) model. In order to develop the model, 200 different mixes are cast in the laboratory as a part of an extensive experimental research program. The data used in the ANN model are arranged in a format of fourteen input parameters covering water-binder ratio, four different mineral additives (calcium carbonate, metakaolin, silica fume, and limestone), five different superplasticizers based on the poly carboxylate and naphthalene and four different Viscosity Modified Admixtures (VMAs). Two common output parameters including the mini slump value and flow cone time are chosen for measuring the rheological properties of fresh self consolidating cement paste. Having validated the model, the influence of effective parameters on the rheological properties of fresh self consolidating cement paste is investigated based on the ANN model outputs. The output results of the model are then compared with the results of previous studies performed by other researchers. Ultimately, the analysis of the model outputs determines the optimal percentage of additives which has a strong influence on the rheological properties of fresh self consolidating cement paste. The proposed ANN model shows that metakaolin and silica fume affect the rheological properties in the same manner. In addition, for providing the suitable rheological properties, the ANN model introduces the optimal percentage of metakaolin, silica fume, calcium carbonate and limestone as 15, 15, 20 and 20% by cement weight, respectively.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.317-320
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• 2008

본 연구는 최근 건축물의 대형화 다양화 되어감에 따라 초고강도 콘크리트에 대한 높은 관심과 연구가 활발하게 이루어지고 있는 상황에서 국내에서도 200MP급 이상의 초고강도 콘크리트가 개발 되었고, 150MPa의 초고강도 콘크리트의 실용화 연구가 진행되고 있는 상황이다. 하지만, 100MPa급 이상의 초고강도 콘크리트는 물-결합재비가 낮기 때문에 점성이 높아 기존의 슬럼프 실험만으로는 유동성을 평가하기에는 부족하기 때문에 레올로지(rheology)를 이용한 평가와 O-lot, V-funnel 실험 평가를 하여 상관 관계를 밝힘으로써 100MPa급 이상의 초고강도 콘크리트의 실용화를 위한 기본 정보를 제공하는데 그 목적을 두었다. 실험 결과, Yield stress과 slump flow, V-funnel는 높은 상관관계가 있음을 알 수 있었고, plastic viscosity도 O-lot시간과 V-funnel시간과 높은 상관관계가 있음을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.725-728
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• 2008

UHSFRC의 수축은 대부분 자기수축에 의해 발생한다. UHSFRC는 물결합재비가 0.2정도로 매우 작고, 단위 결합재량이 상당히 많고 초기 수화진행 속도가 매우 빨리 진행되어 자기수축(autogenous shrinkage)이 매우 크게 발생한다. 초기재령에 자기수축이 크게 발생할 경우, 구조물의 변형 또는 균열이 발생하여 본래의 성능을 발휘하지 못할 수도 있다. 따라서 자기수축을 고려한 설계가 이루어져야하며 따라서 자기수축에 대한 정확한 예측이 매우 중요하다. 본 논문에서는 UHSFRC의 자기수축에 대한 연구를 수행하고 JSCE 설계 시공지침(안)에서 제시하고 있는 UHSFRC의 연구결과와 비교 분석하였으며, 그 결과 JSCE의 UHSFRC에 비해 상대적으로 큰 자기수축을 보임을 알 수 있었다. 그리고 기존의 자기수축 모델을 이용하여 UHSFRC에 대한 적합성 여부를 분석하였으며, 그 결과 Miyazawa의 모델식이 가장 잘 재령에 따른 자기수축을 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• KIEAE Journal
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• 제15권4호
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• pp.45-52
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• 2015

Purpose: Foam concrete is the concrete that contains large amount of air voids inside. In general, the density of foam concrete depends on parameters like water/binder ratio, foam volume, aggregate and pozzolan content, etc. Method: In this study, the effect of foam volume and fly ash content on dry density is investigated intensively in order to find the relationship between each parameter and their abilities to counteract with each other. According to the above information, though there are quite a number of studies on the effect micro fiber on foam concrete at low volume fractions, there is still lack of information especially on the high fiber content side. The objective of the second study is to investigate further on the use of micro fiber at higher volume fraction and fill in the lacking information. Beside from this study, the investigation of the effect of micro-fiber (polypropylene) to enhance the properties of foam concrete is also carried out. Result: Of the two variables that are investigated in this study, the foam volume and the fly ash content, show significant effect on the properties of foam concrete. The foam volume tends to decrease the density and strength of foam concrete. In the second part of our study, a large fibre volume fraction is proved to be able to evidently increase the flexural strength of foam concrete up to about 40% due to the effect of fibre bridging over the crack and a significant number of fibres that intercepts the crack surfaces. However, the compressive strength is found to decrease severely due to the occurrence of large pores as the result of fibre being added into concrete mixture.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.414-420
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• 2017

이 연구에서는 고온의 태양열 에너지를 저장하기 위한 고로슬래그 콘크리트의 열역학적 특성을 파악하였다. 고로슬래그 콘크리트의 열역학적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 실험변수로써 고로슬래그 함유량과 물-바인더 비를 고려하였다. 고로슬래그 콘크리트의 역학적 특성으로써 열사이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하고, 열적 특성으로써 열전도율과 비열을 측정하였다. 고로슬래그를 포함한 콘크리트의 열싸이클 적용 후의 잔류압축강도가 고로슬래그를 포함하지 않은 콘크리트의 잔류압축강도보다 크다. 또한, 고로슬래그를 혼입한 콘크리트의 열전도율이 고로슬래그를 포함하지 않은 콘크리트의 열전도율보다 더욱 크다. 이는 고로슬래그 콘크리트가 열에너지의 축열과 방열에 효과적인 것을 나타낸다. 실험연구 결과는 콘크리트 열저장 축열 모듈 설계에 효율적으로 활용될 수 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권3호
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• pp.113-120
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• 2010

본 연구에서는 실내 배합 실험을 통하여 150MPa 초고강도 콘크리트의 제반 물성을 평가한 후 150MPa 초고강도 콘크리트제조를 위한 최적 배합 조건을 제시하고자 하며 압축강도, 응력-변형률 관계, 탄성계수와 인장강도, 휨강도 등과 같은 기본적인 재료역학 특성을 평가하고자 한다. 이를 위하여 초고강도 콘크리트의 목표 물성으로 배합강도는 150MPa, 슬럼프 플로는 $700{\pm}50mm$를 목표로 정하여 57개의 배합을 실시하였으며, 각각의 배합조건에 따른 물성 및 역학특성을 검토하였다. 실험결과 초고강도 콘크리트는 보통의 고강도 콘크리트보다 매우 큰 점성을 가지므로 이러한 점성과 콘크리트 타설 및 작업성의 상관성을 고려하여 700~800mm 정도의 플로값을 확보하여야 할 것으로 판단되며, 재령 56일 압축강도를 100%로 할 때 3일은 64%, 7일은 70%, 28일은 약 95% 발현하였다. 150MPa 정도의 초고강도 콘크리트 제조를 위한 단위 시멘트량은 대략 1030~1150kg/$m^3$ 정도이며, 물-결합재비는 12~14%의 범위 내에서 적당하며, 잔골재율은 점성 및 작업성을 고려하여 30~35% 범위 내에서 결정될 수 있음을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.56-62
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• 2012

본 연구는 초고강도콘크리트의 배합에 사용되는 3성분계 혼합시멘트의 최적조합을 도출하기 위한 실험연구이다. 3성분계 혼합시멘트는 포틀랜드시멘트, 고로슬래브 미분말 0%, 30%, 40%, 50% 및 플라이애시 0%, 10%, 20%, 30%로 구성하였다. 물결합재비 0.18의 초고강도콘크리트를 대상으로 각 실험체의 압축강도와 공극구조를 조사한 결과, 플라이애시 10%, 고로슬래그 미분말 30%를 혼합한 3성분계 혼합시멘트를 사용한 콘크리트의 압축강도는, 50nm 이상의 공극량 감소에 의해, Plain 콘크리트에 비해 현저히 증가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.39-47
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• 2015

본 연구는 MgO를 0~16% 사용한 알칼리 활성화 슬래그 시멘트 (AASC)의 강도와 건조수축 특성에 관안 연구이다. 고로슬래그 미분말 (GGBFS)는 KOH를 활성화제로 사용하였고, 활성화제의 농도는 2M과 4M이다. MgO는 GGBFS의 중량에 대해 치환하였고 물-결합재 비 (w/b)는 0.5이다. 실험결과, 높은 MgO 치환율은 높은 수화반응으로 모든 재령에서 높은 압축강도를 나타내었다. 압축강도와 초음파속도 (UPV)는 MgO의 양이 증가함에 따라 증가되었다. AASC의 건조수축은 MgO의 양이 증가함에 따라 감소하였다. SEM 결과를 통해 높은 양의 MgO 시험체는 치밀한 반응 생성물질이 만들어 진 것을 확인할 수 있다.