시멘트 산업은 탄소배출 감축을 위한 주요 산업분야로 고려되고 있으며, 콘크리트 분야에서 시멘트 사용량 저감을 위한 노력이 진행되고 있다. 이에 대한 노력의 일환으로 시멘트의 일부를 대체하여 사용할 수 있는 산업부산물을 다량으로 활용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 산업부산물을 사용한 콘크리트는 내구성, 친환경성 및 경제성 등의 장점을 가지고 있으나, 응결시간 지연, 초기강도 저하 등의 문제점이 있다. 따라서 이 연구에서는 시멘트의 사용량을 줄이고 산업부산물인 플라이애시를 치환하여 사용하면서도 초기강도가 저하되는 문제점을 해결하는 것을 목표로 하였다. 이에 따라, 먼저 고분말도 시멘트 사용에 의한 수화반응 촉진으로 양생온도에 관계없이 모든 재령에서 강도가 증진되는 것을 확인하였다. 이어서 고분말도 시멘트에 플라이애시를 치환하여 강도발현 특성을 검토한 결과, 초기 재령에서도 보통 포틀랜드 시멘트와 비교하여 동등 이상의 강도 발현이 가능하였다. 또한, 플라이애시를 30%까지 치환하여도 수직․수평부재 거푸집 해체 시기를 단축할 수 있는 것을 확인하였다.

이 연구에서는 고강도 콘크리트의 역학적 특성을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 80~120 MPa 범위의 압축강도를 갖는 고 강도 콘크리트를 대상으로 실험연구를 수행하였다. 물-결합재비의 압축강도에 대한 영향, 시간에 따른 압축강도의 발현 및 양생조건의 압축강 도에 대한 영향을 분석하였다. 또한, 양생조건에 따른 콘크리트의 탄성계수, 쪼갬인장강도 및 파괴계수 특성을 파악하였다. 탄성계수, 쪼갬인 장강도 및 파괴계수의 실험결과와 기존설계코드에 의한 예측결과를 비교하였다. 콘크리트구조기준의 탄성계수 제안식은 실험값을 합리적으 로 예측한다. 반면에, 콘크리트구조기준은 파괴계수 실험값을 과소평가하고 있다. ACI 363R의 쪼갬인장강도와 파괴계수 예측값과 실험값은 잘 일치하고 있다. 따라서, ACI 363R의 쪼갬인장강도와 파괴계수 예측식은 120 MPa까지의 고강도 콘크리트에 효과적으로 활용될 수 있다.

일반적으로, 원전구조물은 다량의 철근이 사용되어 시공과정에서 여러 잠재적 문제점이 발생한다. 특히, 구조부재의 연결부위는 수많은 갈고리철근, 매입철물과 주변 철근 등에 의해 심각한 과밀현상이 발생하므로 여타 다른 부위보다 콘크리트 타설에 더 큰 어려움이 야기 된다. 원전구조물에 사용되는 일반강도(ASTM A615 Gr.60)의 대구경(43 mm & 57 mm) 표준갈고리 철근을 대신하여 고강도(ASTM A615 Gr.80)의 대구경(43 mm & 57 mm) 확대머리 철근을 사용할 수 있도록 관련 기술기준을 개정하여 철근 과밀배근 문제를 해결하는 데 본 연구의 목적이 있다. 확대머리 철근을 원전구조물에 효과적으로 사용하기 위해서는 기존의 정착성능을 그대로 유지하거나 그 이상으로 증가시키면서 사용 제한요건을 완화는 방안을 찾아야 하므로 철근직경, 철근 항복강도, 측면피복 두께와 같이 확대머리 철근의 사용을 제한하는 변수 영향을 검토할 수 있는 실험결과를 분석하여 정착성능을 평가하였다.

본 연구에서는 양생조건이 다른 압축강도 90 MPa 수준의 고강도 콘크리트 부재의 휨거동 실험을 수행하였다. 실험변수는 정상 및 저온 양생 조건, 인장 철근량 및 콘크리트 압축강도 수준 등을 고려하였다. 8개의 보 부재를 제작하여 휨 실험을 수행하였으며 균열 간격, 하중-처짐 관계, 하중-변형률 관계 및 연성지수를 파악하였다. 실험결과는 철근량이 증가함에 따라 균열 개수는 증가하고 균열간격은 감소하는 경향 을 나타내며, 콘크리트 강도가 높을수록 균열개수가 줄어들기는 하지만 그 효과는 철근량보다는 상당히 작은 것을 알 수 있었다. 설계기준에서 제안된 평균 균열 간격 식과 비교한 결과, 실험결과가 제안식의 결과보다 약간 크게 나타났으나, 제안식은 콘크리트 강도 및 양생조건을 반영 하지 못하는 문제점이 있다. 정상 양생된 부재들의 연성지수는 3.36~6.74이며, 저온 양생된 부재들의 연성지수는 1.51~2.82으로 나타나, 저온 양생된 부재들의 거동은 정상 양생된 부재들에 비해서 연성도지수가 저감됨을 확인하였으며, 본 연구와 기존 연구의 연성지수를 비교한 결과, 고강도 콘크리트 부재의 연성지수는 선행연구의 보통강도 콘크리트의 연성지수 보다 크게 나타났으나, 더 구체적인 결과를 파악하기 위해서 는 추가연구가 필요하다고 판단된다.

1970년대에 여러 연구자가 시제품 시험장비를 가지고 인발시험을 실시하였으며, 인발시험은 콘크리트 강도를 결정하는 신뢰할 만 한 비파괴검사 방법(NDT)으로 입증되었다. 우리는 고강도 콘크리트 강도를 추정하기 위하여 직경 10 mm볼트에 홈이 파인 파단형 인발 볼트 와 인발너트, 그리고 로드셀이 필요 없는 오일 유압펌프를 포함한 간이 인발시험법을 제안하였다. 저비용, 간편성 및 편의성을 갖는 간이인발 시험의 이점을 검증하기 위하여, 30 MPa 및 50 MPa 급 두가지 유형의 콘크리트로 제작된 4개의 모의벽체를 대상으로 로드셀을 장착한 간이인 발시험을 사용하여 인발시험을 실시하였다. 인발하중과 콘크리트 압축강도는 재령 7일까지는 매일, 그리고 14일, 21일, 28일에 측정되었다. 시 험결과 인발하중과 콘크리트 압축강도는 매우 밀접한 상관관계를 보여주었으며 따라서 인발하중이 현장에서 구조물의 고강도 콘크리트 강도 를 평가할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 파단형 인발볼트 직경과 콘크리트 강도와의 관계식으로 y=0.05x+3.79(x=콘크리트 압축강도, y=파단형 인발볼트 직경)이 도출되었으며 결정계수는 0.88로 나타났다.

To find economic mixing proportions of 60MPa high strength self compacting concrete optimizing a multi-objective problem was performed, which was implemented numerically on MathCAD15 to calculate the economic and optimal mix proportion considering multi-objective characterizing the five performances like compressive strength, passing ability, segregation resistance, manufacturing cost and bulk density depending on the factors like water-binder ratio, cement content, fine aggregate percentage, fly ash content and superplasticizer content.

D-optimal experimental design was employed to model the effect of mixing factors on several performances of 60MPa high strength self compacting concrete and to numerically calculate the optimal mix proportion considering multi-objective characterizing the four performances like compressive strength, passing ability, segregation resistance and manufacturing cost depending on the factors like water-binder ratio, cement content, fine aggregate percentage, fly ash content and superplasticizer content, the experiments were made at the total 32 experimental points which reduced comparing with standard experimental design.

NSGAⅡ algorithm was employed to optimize the multi-objective problem to find mixing proportions of 60MPa high strength self compacting concrete, which was implemented numerically on MATLAB to calculate the optimal mix proportion considering multi-objective characterizing the four performances like compressive strength, passing ability, segregation resistance and manufacturing cost depending on the factors like water-binder ratio, cement content, fine aggregate percentage, fly ash content and superplasticizer content.

The load-deflection curve and neutral axis changing curve, which were drawn by data from tests were analyzed. Both of steel fiber and reinforcing bar habe effect to induce the behavior of segmental U-shaped girder. The combination of 0.7% or 1.0% steel fiber and reinforcing bar sowed the effective ductle behavior of segmental U-shaped girder. The relationship of load-deflection and the crack pattern indicate that the appropriate combination are UFS1.0 and CFS1.0

After the application of the formuar for the reinforcement index to the behavior of the UHPFRC box girders, reinforcement index does not determine the characteristic of behavior of UHPFRC box girder exactly. So the index should consider the dimension precisely and reference value corresponding to the 0.005 strain of the prestressing strands.

For the purpose of evaluating the strength of high-strength concrete, the strength of small diameter core was compared with 100, 50, and 30 mm cores. In case of high strength concrete, the smaller the core diameter, the lower the strength was. It is probably due to the disturbance of specimen during coring. Therefore, it is considered that it is difficult to apply in the field.

본 연구에서는 휨을 받는 압축강도 80 MPa 수준의 고강도 콘크리트 부재의 구조거동 실험 연구를 수행하였다. 실험변수는 보통(SD 400) 및 고강도(SD 600)철근, 0.98~1.58%의 종방향 철근비, 200×250, 200×300 mm의 단면크기를 고려하였다. 9개의 보 부재를 제작하여 휨 실 험을 수행하였으며 극한휨강도, 하중-처짐 관계, 균열 형태, 파괴형상 및 연성을 파악하였다. 실험결과는 철근비가 증가함에 따라 휨강도는 증 가하고 연성은 감소한다. 또한, 철근비가 증가함에 따라 균열의 개수가 증가하며 균열폭은 감소하는 경향을 나타내었다. 철근의 강도 등급에 따른 하중-균열폭 관계는 뚜렷한 차이를 나타내지 않는다. 콘크리트 비선형거동 해석을 수행하였으며, 극한하중 예측값과 측정값을 비교하였 다. 고강도 콘크리트의 휨거동 예측 결과는 실험부재의 휨강도를 전반적으로 과소평가하고 있다.

초고성능 콘크리트와 고연성 무시멘트 복합재료는 높은 압축강도 및 높은 연성 등 재료의 우수한 성능으로 인하여 유망한 건설재 료로 분류되고 있다. 이 연구의 목적은 초고성능 콘크리트와 고연성 무시멘트 복합재료의 압축강도와 인장거동에 대하여 실험적으로 조사하 여 성능을 비교하는 것이다. 이를 위하여 밀도, 압축강도, 일축인장실험 등 일련의 실험을 수행하였다. 실험결과 알칼리 활성 슬래그 기반 고연 성 무시멘트 복합재료의 압축강도와 인장강도는 초고성능 콘크리트의 압축강도와 인장강도에 비하여 낮게 나타났지만, 인장하중 하에서 알칼 리 활성 슬래그 기반 고연성 무시멘트 복합재료의 인장변형성능 및 인성은 초고성능 콘크리트의 인장변형성능 및 인성에 비하여 높은 것으로 나타났다. 또한 알칼리 활성 슬래그 기반 무시멘트 페이스트에 폴리에틸렌섬유를 보강하여 7.89 %에 달하는 높은 인장변형성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

This study examined the effect of outside temperature on the properties of high-strength concrete to determine conditions for four-season construction. With 20 ℃ as the reference temperature, 20, 30, and 40 ℃ were set as hot weather conditions, and 5, -10, and –20 ℃ as cold weather conditions. Properties as the effect of outside temperature on compressive strength of high-strength concrete was studied.

In the sliding slab track of railway bridge, a lateral support block is used to control the lateral displacement. Therefore, it is important to analyze the behavior of dowel rebar and the lateral support block of the sliding slab track. In this study, high strength concrete and steel rebar was selected to analyze the behavior of dowel rebar and shear behavior of high strength dowel rebar and the lateral support block were compared to the equations developed by Soroushian et al. (1986) and CEB-FIP (2010).

Current design code provisions suggest calculation method for slab-column joint concrete compressive strength. Because equation for slab-column joint compressive strength only consider the compressive strength of column and slab concrete, they are relatively conservative than the results of experimental researches. In this study, calculation method for slab-column joint strength which consider confinement effect of concrete are suggested. Suggested calculation procedure and results were compared with test results of previous researches.

This paper examines the effect of steel fiber volume fraction on compressive and flexural properties of high-strength concrete with compressive strength of 40 MPa. The fiber volume fractions used in this study consist of 0.5, 0.75 and 1.0%. The prisms with 150x150x550 mm were made and tested in accordance with EN-14651.

The purpose of this study is to establish a reasonable analytical method for the estimation of overall behavior characteristic from cracking to yielding of rebar and crushing of concrete and seismic performance of reinforced concrete shear wall with high-strength reinforcing bar. A total of 8 specimens of reinforced concrete walls which have constant aspect ratio and a variety of variables such as reinforcement ratio, reinforcement yielding strength, reinforcement details, concrete design strength, section shape and whether lateral restraint hoop were selected and the analysis was performed by using a non-linear finite element analysis program (RCAHEST) applying the proposed constitutive equation by the authors. The mean and coefficient of variation for maximum load from the experiment and analysis results was predicted 1.04 and 8%. The mean and coefficient of variation for displacement corresponding maximum load from the experiment and analysis results was predicted 1.17 and 19% respectively. The analytical results were predicted relatively well the fracture mode and the overall behavior until fracture for all specimens. These results are expected to be used as basic data for application of high-strength reinforcing bar to design codes in the future.

In the current study, retarding type and standard type admixture design of concrete have been proposed to control the generation of hydration heat for foundation members that use high strengths concrete. Finite element analysis also has been conducted to understand the rational placing heights of concrete. In addition, real-size structures have experimented and their results were compared to the analytical results to evaluate the reducing effect of thermal stress . For a large 6.5 m×6.5 m×3.5 m member with retarding and standard type horizontal partition placement of concrete showed the manageable possibility of temperature difference within 25-degree Celcius between the middle and surface portion while the maximum temperature was 77-degree Celcius. Also, temperature cracking index from the finite element analysis appeared to be 1.49 that predicts no formation of cracking due to the effects of temperature. Finally, it appeared that horizontal partition placement of retarding and standard type concrete has the significant effect of reducing the thermal stress that generated by the hydration heat in the high strengths mass concrete.

This paper describes the experimental results for the structural performance of full-scale coupling beams with different reinforcement layout (diagonal and horizontal). For the reinforcements of the coupling beams, high-strength steel bars(SD500 and SD600) were used in order to improve workability and economic feasibility. The rigid steel frames and linked joints were used to maintain the clear span length (distance between both shear walls) of the coupling beam during the cyclic loading. Experimental results indicated that the diagonally reinforced coupling beam specimen could exhibit more ductile behavior compared to horizontally reinforced specimen. ACI318-14 code is applicable to design of coupling beam with diagonally reinforcement, however, that is overestimating the strength of horizontally reinforced coupling beam. It is remarkable that effective elastic stiffness values of both reinforcement details coupling beam significantly lees than ASCE 41-13.