PURPOSES : To enhance the accuracy of predicting the compressive strength of practical concrete mixtures, this study aimed to develop a machine learning model by utilizing the most commonly employed curing age, specifically, the 28-day curing period. The training dataset consisted of concrete mixture sample data at this curing age, along with samples subjected to a total load not exceeding 2,350 kg. The objective was to train a machine learning model to create a more practical predictive model suitable for real-world applications. METHODS : Three machine learning models—random forest, gradient boosting, and AdaBoost—were selected. Subsequently, the prepared dataset was used to train the selected models. Model 1 was trained using concrete sample data from the 28th curing day, followed by a comprehensive analysis of the results. For Model 2, training was conducted using data from the 28th day of curing, focusing specifically on instances where the total load was 2,350 kg or less. The results were systematically analyzed to determine the most suitable machine learning model for predicting the compressive strength of concrete. RESULTS : The machine learning model trained on concrete sample data from the 28th day of curing with a total weight of 2,350 kg or less exhibited higher accuracy than the model trained on weight-unrestricted data from the 28th day of curing. The models were evaluated in terms of accuracy, with the gradient boosting, AdaBoost, and random forest models demonstrating high accuracy, in that order. CONCLUSIONS : Machine learning models trained using concrete mix data based on practical and real-world scenarios demonstrated a higher accuracy than models trained on impractical concrete mix data. This case illustrates the significance of not only the quantity but also the quality of the data during the machine learning training process. Excluding outliers from the data appears to result in better accuracy for machine learning models. This underscores the importance of using high-quality and practical mixed concrete data for reliable and accurate model training.

PURPOSES : This paper focuses on strength development according to the mix design with cement type and mineral admixture from laboratory and field tests in cool weather. METHODS : Two methods evaluated the mix design of concrete pavement in cool weather. Firstly, laboratory tests including slump, air contents, setting time, strength, maturity, and freezing-thawing test were conducted. Three alternatives were selected based on the tests. Secondly, a field test was conducted and the optimum mix design in cool weather was suggested . RESULTS : It is an evident from the laboratory test that a mix with type Ⅲ cement showed better performance than the one with type Ⅰ cement. There was a delay in strength development of a mix with mineral admixture compared to mix design without any mineral admixture. In the field test, type Ⅲ cement+flyash 20% mix design proved the best performance. CONCLUSIONS : For concrete pavement in cool weather, mix design using type Ⅲ cement could overcome the strength delay due to mineral admixture. Moreover, it is possible to make sure of durability of pavement. Therefore, strength and durability problems due to cool weather would decrease.

이 연구에서는 선행연구의 녹차-목재섬유 복합보드에 부가하여, 목제품 생산 후 발생하는 부산물인 편백나무 톱밥의 효율적인 이용과 건축내장재로의 응용을 목표로 목재섬유와 편백톱밥 및 녹차를 혼합한 복합보드를 제조하여 동적탄성률에 미치는 톱밥 및 녹차 배합비율의 영향 및 동적탄성률로부터 정적 휨강도성능의 예측가능성을 평가하였다. 목재섬유-톱밥-녹차 복합보드의 동적탄성률은 1.41~1.65 GPa의 범위에 있었고, 목재섬유: 톱밥: 녹차의 배합비율 50 : 40 : 10에서 가장 높은 값을 나타내었다. 이 값은 정적 휨 탄성계수의 1.4~1.6배의 높은 값을 나타내었고, 녹차-목재섬유복합보드보다 2.0~2.9배 낮은 값을 나타내었다. 동적탄성률과 정적 휨 강도성능과의 상관회귀에서는 일부 예외를 제외하고 대부분 매우 높은 상관계수가 확인되어, 양단자유 휨 진동에 의한 동적탄성률로부터 정적 휨강도성능의 예측이 비파괴적으로 가능할 것으로 사료된다.

이 연구에서는 선행연구의 녹차-목재섬유 복합보드에 부가하여, 목제품 생산 후 발생하는 부산물인 편백 톱밥의 효율적인 이용과 건축내장재로의 응용을 목표로 목재섬유와 편백톱밥 및 녹차분말을 혼합한 복합보드 를 제조하여 정적 휨강도성능에 영향하는 톱밥 및 녹차의 배합비율의 영향을 조사하였다. 목재섬유-톱밥-녹 차 복합보드의 휨 탄성계수는 0.956~1.18 GPa의 범위에 있었고, 목재섬유 : 톱밥 : 녹차의 배합비율 50 : 40 : 10에서 가장 높은 값을, 50 : 30 : 20에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 이 값은 선행연구의 녹차-목재 섬유 복합보드보다 2.0~3.1배 낮은 값을 나타냈다. 목재섬유-톱밥-녹차 복합보드의 휨 강도는 8.99~11.5 MPa의 범위에 있었고, 구성요소의 배합비율에 따른 휨 강도의 변화는 휨 탄성계수와 같은 경향을 나타내었 다. 이 값은 선행연구의 녹차-목재섬유 복합보드보다 1.9~3.5배의 낮은 값을 나타내었고, KS에 규정된 파 티클보드 및 중밀도섬유판의 강도치보다 약간 낮은 값을 나타냈다. 따라서 이 복합보드를 산업화하기 위해 서는 복합보드 구성요소의 배합비율의 조정, 이종재료와의 복합화 및 접착제의 전환 등으로 강도성능을 향 상시킬 필요가 있을 것으로 사료된다.

이 연구에서는 녹차를 이용한 친환경 복합보드를 건축내장재로의 활용을 위하여, 녹차의 다양한 기능성과 목재섬유의 우수한 강도특성을 살려 녹차-목재섬유 복합보드를 제작하였고, 녹차-목재섬유 복합보드의 정 적 휨강도성능에 미치는 녹차와 목재섬유 배합비율 및 접착제의 영향을 조사하였다. 녹차-목재섬유복합보드 의 휨 강도성능은 녹차의 배합에 따라 대조보드 (control 보드) 보드의 그것보다 감소하였는데, 그 감소비율 은 전반적으로 녹차배합비율이 증가할수록 커지는 경향을 나타내었다. 또한, 보드제조에 사용된 수지의 종 류에 따라 강도성능의 차이가 나타났는데, 포름알데히드 방산량이 많은 E1급 요소수지가 E0급 요소수지보 다 휨 탄성계수에서는 1.08∼1.53배 그리고 휨 강도는 1.19∼1.82배의 더 높은 값을 나타내었으며, 녹차의 배합비율이 커질수록 양자의 차이는 커지는 것이 확인되었다. 휨 강도는 E1급 요소수지의 경우, 시판용 중밀 도섬유판 (medium density fiberboard, MDF)의 0.94∼1.03배의 값을 나타내어 시판용 중밀도섬유판과 거 의 차이가 없었고, 녹차와 목재섬유를 복합한 우수한 친환경 기능성복합보드제조가 가능한 것이 밝혀졌다.

본 연구에서는 고강도 고내구성 시멘트콘크리트 포장을 위하여 도출된 배합 콘크리트의 굳지않은 콘크리트 특성, 강도발현 특성, 염소이온의 투수특성 및 동결-융해에 대한 저항성 등의 역학적 내구적 특성을 분석하였다. 제시된 배합의 목표스럼프와 공기량은 적절한 혼화제의 사용으로 확보가 가능하나, 혼화제의 적정사용량은 충분한 현장배합실험을 통하여 구하여야 할 것이다. 단위시멘트량을 증가한 경우 일반적으로 강도가 증가하였으며 특히 재령 28일 이후의 강도가 지속적으로 증가하는 양상을 나타내었다. 휨강도는 그 특성상 단위시멘트량을 증가하더라도 뚜렷한 효과는 나타나지 않았다. 염소이온 침투저항성도 단위시멘트량보다는 재령에 따른 영향을 더 크게 받는 것으로 나타났다. 공기량에 가장 많은 영향을 받는 동결-융해 저항성은 각 실험변수에 대한 시험체를 공기량이 3% 이하 및 이상인 경우에 대하여 그리고 동결시 수돗물을 사용한 경우와 현장의 열악한 환경을 모사하기 위하여 4%의 NaCl 용액을 사용한 경우로 구분하여 실시하였다. 공기량에 상관없이 수돗물을 사용한 경우에는 동결-융해반복회수가 300회까지 상대동탄성계수나 표면의 손상이 거의 발생하지 않았다. 4% NaCl 용액을 사용한 경우에는 단위시멘트량이 현재의 한국도로공사의 표준배합인 경우 손상이 발생하였으며, 단위시멘트량이 동결-융해 저항성에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 따라서, 동결-융해에 대한 저항성을 충분히 확보하는 고내구성의 시멘트콘크리트 포장을 위해서는 단위시멘트량을 현재의 수준보다 증가시키는 것이 유리한 것으로 판단되며, 실험결과로부터 이러한 요구성능을 발휘하기 위해서는 단위시멘트량을 400kg/m3 이상으로 할 것을 권장한다.

국내에서 시멘트콘크리트 포장이 차지하는 비율이 증가하는 수준에 비하여 이의 기술적인 발전은 상대적으로 뒤쳐져 있다고 할 수 있다. 또한, 사용기간의 증가와 함께 여러 가지 기술적인 문제점도 부각되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 외국의 콘크리트포장 배합의 특성을 분석하고 이를 기초로 한국의 실정에 부합하는 장수명의 고강고 고내구성의 콘크리트 포장의 최적배합을 도출하고자 하였다. 단위시멘트량, 잔골재율(S/a), 그리고 물-시멘트(W/C)비 등을 변수로 하여 배합에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 장기적인 공용수명을 확보하고 고강도 고내구성의 포장을 위하여 우선적으로 단위시멘트량을 375kg/m3, 400kg/m3, 425kg/m3 수준으로 증가시킬 것을 권장한다. 또한, 최적배합표는 포장타설 장비를 활용하여 포설하므로 슬럼프 40mm로 결정하였고, 동결융해 방지를 위하여 공기량을 5%로 결정하였다. 또한 시공 시 재료 수급의 원활함을 위하여 굵은골재 최대 치수를 25mm로 결정하였다. 도로의 장수명을 위한 고강도 배합을 위해 낮은 W/C비와 단위시멘트량의 증가가 요구되는데, 예비실험 결과 공기연행제와 폴리카본산고성능 AE감수제를 사용하여 W/C비를 0.4까지 낮추어도 증가된 단위시멘트량에 대하여 충분히 목표 슬럼프를 가지는 배합이 가능한 것으로 나타났다. 예비 실험 결과 S/a를 0.34까지 낮추어도 골재의 분리 등 문제를 보이지 않고 충분히 배합이 가능하였으며, 이는 단위 시멘트페이스트 양의 증가로 인한 점착력 증가와 워커빌리티의 향상에 의한 것으로 판단된다.

본 연구는 아스팔트 혼합물의 소성변형 특성을 비교적 잘 반영하는 변형강도치가 안정적으로 배합설계시 기준강도를 만족할 수 있는 배합강도를 통계적 분석에 의해 제시하기 위하여 이루어졌다. 따라서 실제의 도로 혼합물의 AFA시험과의 변형강도의 상관관계로부터 얻어진 혼합물의 임계치 (일반도로 3MPa, 간선도로 4MPa)와 국내 32개 조합의 아스팔트 혼합물의 변형강도 값을 통해 변동계수(Vc)를 계산하고 이를 이용하여 배합강도를 산정하였다. 공시체를 3개 사용할 경우 직경 100mm 공시체의 일반도로와 간선도로의 혼합물의 배합강도는 3.2MPa와 4.25MPa로 설정되었다. 또한, 이 값은 재하속도 30mm/min의 장비에서 얻어진 값이므로 재하속도가 50mm/min로 고정된 마샬안정도 시험기 사용시에는 더 높은 값인 3.5MPa와4.5MPa이 각각의 기준으로 설정되었다.

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.

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 study is to primarily investigate the consistency and compressive strength of an in-fill slurry of the SIFCON-based HPFRCC according to the mixing time. The mixing time considered were 10, 15 and 20 minutes.

This study is to be suggest the optimal mat foundation mixing design of high strength concrete by using fly ash and retarding admixture. This study applied retarding admixture to high strength concrete over 40MPa, and tested the mechanical properties of concrete according to binder content(385∼415kg/㎥), fly ash substitution rate(0~25%), and adding rate of retarding admixture(0~1.2%) As a results, For the concrete to be applied to lower part of mat foundation, it is suitable to substitute FA 25% with binder contents 385kg/㎥ and to apply the mixing with adding retarding admixture 1% in order to repress hydration heat and to cast concrete at once through congelation delay. As a result of experiments of adiabatic temperature rising, coefficients of adiabatic temperature rising K and α were 40.68 and 1.08 for retarding-type concrete and 42.8 and 1.13 for standard concrete, respectively, under the condition of initial concrete temperature about 19℃. In the identical temperature condition, differences of adiabatic temperature rising speed according to use of retarding admixture were not different, and maximum value of adiabatic temperature rising of retarding-type concrete was lower than standard concrete. Keywords: Retarding Admixture, High Strength Concrete, Mat Foundation, Fly Ash, Adiabatic Temperature Rise

우리나라는 연 강수량의 60% 이상이 여름철인 6∼9월에 집중되며 국지적 집중호우로 인해 치수에 상당한 어려움을 겪고 있다. 또한 1960년대부터 급속한 산업화와 도시화에 따라 도시 지역에서 불투수성의 도로 포장면의 비율이 증가하고 있어 방재 성능이 크게 약화되는 문제가 발생하였다. 지표 불투수로 인한 문제를 해결하기 위해 국내·외 지자체에서 사회·환경적 문제에 대한 해결방안으로 투수성 콘크리트 포장을 시행하고 있으나, 투수성능을 증진시키기 위하여 잔골재가 적게 들어가는 투수성 콘크리트 포장은 일반 콘크리트 포장에 비해 내구성이 약화되는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 국·내외 투수성 콘크리트 배합설계 및 기준을 조사하고, 투수성능 증진을 위해 잔골재를 첨가하지 않은 콘크리트 배합을 진행하였으며, 공극률 및 시멘트 페이스트량 결정을 위해 아스팔트 마샬 배합설계법의 최적 아스팔트함량 결정방법을 착안하여 배합설계를 수행하였다. 배합별 혼합물의 투수성능 및 내구성 평가를 위해 압축강도, 실내 투수시험 등을 진행하였으며, 최종적으로 투수성능을 유지하는 고내구성의 투수성 콘크리트 배합설계(안)을 제시하는데 그 목적이 있다.

The purpose of this study is to more accurately predict the compressive strength of concrete according to mixing proportion using UPV(Ultrasonic Pulse Velocity) method. The equation to predict the compressive strength of concrete is proposed based on the results of UPV method.

The purpose of this study is to establish a mathematical equation to evaluate the compressive strength of concrete from the measured impact resonance test values(Ed). The correlation was made between the measured and evaluated compressive strength values and the correlation was quite strong.

CO₂는 온실효과에 주된 원인으로 기후 변화에 대한 기여율이 약 65%이다. 이 중 시멘트 산업에서의 CO₂ 배출이 전체 CO₂의 6%를 차지하는 것으로 알려져 있어 시멘트 생산과정에서의 CO₂ 배출량을 획기적으로 줄일 수 있는 대책들이 필요하다. 그 대책 중 하나로서 산업부산물을 이용한 지오폴리머가 각광받고 있다. 지오폴리머는 산업부산물들을 이용하기 때문에 CO₂ 발생량이 낮아 친환경 대체자원으로 국내‧외에서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 메타카올린(MK)과 플래이애쉬(FA)를 이용한 고강도 지오폴리머를 제조하기 위해 반응표면분석법으로 최적 배합비를 산출하였다. 중심합성계획법을 이용하여 실험조건을 결정하였으며, 적용한 독립변수와 그 범위는 각각 플라이애쉬(FA) 첨가율(FA혼합율, 전체 무기성재료에 대한 FA의 질량 백분율, %) 0 ~ 50%, 알칼리활성화제 비(AE%, 전체 무기성재료에 대한 Na₂O 질량 백분율, %) 10 ~ 25, Silicate modulus (Ms., SiO₂/Na₂O 질량 비) 0.5 ~ 1.5이다. 시편은 고온･상온양생 후 7일, 28일 압축강도를 측정하였다. 7일 및 28일 압축강도는 FA혼합율 25.0%, AE% 17.50, Ms.1.0 일 때 각각 94.2 MPa, 98.8 MPa로 가장 높게 나타났으며, 7일 이후 압축강도 증가는 크지 않았다. 압축강도 결과를 이용하여 2차 모형 회귀분석, 분산분석, 정준분석을 실시하여 최적 배합조건을 도출하였다. 7일 압축강도 결과 값을 이용한 2차 모형으로 회귀 분석한결과 아래와 같은 식을 얻을 수 있었다. y=84.809-8.933x₁+3.882x₂+17.092x₃-1.086x₁²-18.288x₂² -12.614x₃²-4.828x₁x₂-1.027x₁x₃-2.552x₂x₃ x₁,x₂,x₃는 각각 FA혼합율, AE%, Ms.이며, 분산분석 결과 2차 모형 회귀식 및 1차항, 2차항의 회귀계수 모두 유의수준 0.05 수준에서 유효한 것으로 나타났으며, 적합성 결여 검정에서도 모델식이 유효한 것으로 판정되었다. 실험범위 내에서의 최적 배합비는 FA혼합율 0.0%, AE% 18.79, Ms. 1.2이며, 105.2 MPa의 압축강도를 얻을 수 있었다. 정준분석 결과 정상점은 최대점이며, (-6.538, 0.910, 0.852)로 파악되었다. 이로부터 정상점은 실험범위를 벗어난 영역에 존재함을 알 수 있다. 28일 압축강도 결과 값을 이용한 2차 모형 회귀분석 결과 아래와 같은 식을 얻을 수 있었다. y=90.6873-11.0202x₁+1.9121x₂+16.57243x₃-2.6492x₁²-22.3598x₂² -12.7944x₃²-4.7325x₁x₂-0.3950x₁x₃-4.1575x₂x₃ 분산분석 결과 2차 모형 회귀식 및 1차항, 2차항의 회귀계수 모두 유의수준 0.05 수준에서 유효한 것으로 나타났으며, 적합성 결여 검정에서도 모델식이 유효한 것으로 판정되었다. 실험범위 내에서의 최대 28일 압축강도는 배합비 FA혼합율 0.0%, AE% 18.18, Ms. 1.2의 조건에서 108.1 MPa을 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 정준분석 결과 정상점은 최대점이며, (-2.333, 0.230, 0.655)로 나타났다. 이로부터 정상점이 실험범위를 벗어난 영역에 존재함을 알 수 있다.

Road pavement in Korea generally undergoes in-service shorter than an expected life cycle. There are many reasons including increased traffic load and other attacks from exposure conditions. In order to extend service life and upgrade the pavement a new multi-functional composite pavement system is being developed in Korea. This study investigates strength of fiber reinforce lean concrete which used fly-ash and reject ash as a cement replacement. In addition this study suggest an appropriate compaction method in order to minimize the experimental scatters that used to come from non-unified specimen fabrication.