• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.16-23
• /
• 2018

본 연구에서는 표면 침투 및 코팅형 흡수방지재인 Polydimethylsiloxane(PDMS)을 고인성 섬유복합체(ECC)에 적용하여 적용성, 강도 평가 및 염화물이온 침투 저항성능에 대한 연구를 수행하였다. PDMS 적용 방법에 따른 침투깊이를 분석한 결과 모든 방법에서 KS F 4930 의 기준을 만족하는 것을 확인하였다. 적용 방법 중, 침지 방법이 가장 우수한 침투깊이를 보였으나 현장적용성을 고려할 경우 스프레이 방법이 적용 가능한 것으로 확인되었다. ECC 배합에 따른 PDMS 침투깊이 실험 결과 배합강도가 감소할수록 침투깊이는 최대 70% 이상 증가하는 경향을 나타났다. 압축강도 시험 결과에서는 PDMS 침투 깊이가 큰 M4-A, M4-B 시험체의 압축강도는 PDMS를 적용하지 않은 M4 시험체와 비교하여 9.6%, 8.0% 압축강도가 감소하였다. 또한, 침투깊이가 작은 M1-A와 M1-B 시험체의 압축강도는 M1 시험체와 비교하여 4%, 2.2% 감소하여 PDMS 침투깊이가 클수록 강도감소율이 증가하였다. 염소이온침투 저항성능 평가 시험결과, PDMS의 침투깊이가 클수록 염소이온 침투 저항성능이 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.98-105
• /
• 2016

본 연구에서는 반구형과 평탄형의 비상체를 이용하여 일반콘크리트와 섬유보강콘크리트에 충격시험을 진행한 후 파괴깊이와 형태, 파괴직경, 배면의 인장변형을 평가하였다. 선단면적이 작을수록 충격력의 집중에 의해 파괴깊이는 크고 표면파괴 직경은 작게 되는 것으로 확인되었다. 반면에 선단면적이 클수록 파괴깊이는 작지만 표면파괴직경은 크게 되었다. 일반콘크리트와 섬유보강 콘크리트에서 유사한 표면파괴와 배면변형이 발생하였으나 인장변형의 크기는 일반콘크리트에 비해 섬유보강 콘크리트가 작은 것으로 나타났다. 또한, 비상체의 선단형상에 따른 표면관입의 형태와 배면의 인장변형 사이에 직접적인 연관이 있는 것으로 사료된다. 따라서 콘크리트의 배면박리한계두께 예측 시에는 표면관입깊이뿐만 아니라 배면의 변형거동 또한 고려할 필요성이 있을 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.128-138
• /
• 2015

탄산화는 지하구조물과 같이 이산화탄소의 농도가 높고 강우로부터 보호되는 콘크리트 구조물에 매우 심각한 열화현상이다. 탄산화 깊이 및 수화물의 변화를 평가하기 위해 많은 연구가 진행되고 있으나 해석모델의 복잡성, 이산화탄소 확산계수 모델링 등의 어려움으로 인해 실제 탄산화 거동을 제한적으로 모사하고 있다. 본 연구에서는 기존의 탄산화 모델링 (Ducom)에 대하여 확산계수 모델링, 공극률 감소 모델, 이산화탄소의 장기반응률 등을 개선하여 개선된 탄산화 모델을 제시하였다. 검증을 위하여 온도변화를 고려한 촉진탄산화 시험. 공극률 평가 시험 (수은압입법)을 수행하였으며, 탄산화 깊이를 개선되기 전/후의 모델과 비교하였다. 또한 수산화칼슘의 중량변화와 실태조사결과를 이용하여 낮은 이산화탄소에 노출된 콘크리트 구조물의 탄산화 깊이를 제안된 모델과 비교하였다. 제안된 모델은 확산계수 감소성, 공극률 감소성을 적절하게 반영하여 기존의 모델에 비해 합리적인 결과 (수산화칼슘 소모량, 탄산화 깊이)를 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제19권1호
• /
• pp.35-44
• /
• 2015

본 연구에서는 CSA를 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 강도, 흡수율, 염화 이온 침투 깊이, 중성화 깊이, 길이변화 및 내약품성에 미치는 영향에 대하여 실험적으로 구명하였다. 그 결과, CSA를 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 압축, 휨, 인장 및 부착강도는 CSA 첨가량 및 폴리머-시멘트비가 증가함에 따라 증가하였다. 흡수율은 CSA 첨가량 및 폴리머-시멘트비가 증가함에 따라 감소하였다. 길이변화는 CSA 첨가량 및 폴리머-시멘트비가 증가함에 따라 감소하였다. 염화 이온 침투깊이 및 중성화 깊이는 CSA 첨가량 및 폴리머-시멘트비가 증가함에 따라 감소하였다. 또한, 내약품성은 CSA 첨가량 및 폴리머-시멘트비가 증가함에 따라 감소하였다. 이와 같은 강도 및 내구성 개선은 EVA 폴리머의 높은 인장강도에 기인하며, EVA 폴리머 및 CSA 혼입에 의하여 시멘트 수화물과 골재사이의 부착력이 개선되기 때문이라 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제19권3호
• /
• pp.55-63
• /
• 2015

콘크리트용 후설치 세트앵커는 콘크리트가 경화된 후에 설치되는 앵커이며 시공 장비의 발달과 시공의 유연성 및 용이성으로 사용량이 증가하고 있는 실정이다. 전단하중을 받는 앵커는 강재 파괴, 콘크리트 파열파괴, 콘크리트 프라이아웃 파괴 등의 대표적인 파괴모드를 보인다. 본 연구에서는 매입깊이, 연단거리 및 콘크리트 강도를 변수로 한 세트앵커의 실험 및 유한요소 해석 결과를 통하여 콘크리트에 매입된 저하중용 후설치 세트앵커의 전단 파괴거동에 미치는 영향을 규명하는 것을 그 목적으로 한다. 매입깊이 변수의 실험 결과 매입깊이가 얕을수록 콘크리트 강도의 영향이 큰 것으로 나타났다. 연단거리 변수의 실험 결과 동일한 파괴모드를 보이면서 콘크리트 강도의 영향이 크지 않은 것으로 나타났다. 강재 파괴가 발생한 실험 결과를 비교해 보았을 때 콘크리트 강도가 클수록 변위가 상대적으로 더 작게 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제18권5호
• /
• pp.27-33
• /
• 2014

전기저항은 콘크리트의 내구성을 판단하기 위하여 빠르고 간단히 측정하여 활용될 수 있으나, 탄산화가 진행되면 콘크리트의 미세구조가 크게 변화하기 때문에 측정의 오차를 초래한다. 본 연구의 목적은 콘크리트의 탄산화가 전기저항에 미치는 영향을 분석하고 정량화 하는데 있다. 다양한 물시멘트비 조건에서 시험편을 제조하여 330일동안 탄산화 촉진을 시키면서 전기저항의 변화율을 고찰하였다. 탄산화된 콘크리트에서 전기저항 측정치가 높은 것으로 나타났으며, 이러한 경향은 탄산화가 진행됨에 따라 더욱 뚜렷한 경향을 보였다. 전기저항과 탄산화깊이와의 상관관계를 도출하였으며, 기중 상태 대비 탄산화된 콘크리트의 전기저항 비율은 일정한 탄산화깊이까지는 급격히 낮아지는 경향을 보였으나, 포화상태 대비 탄산화된 콘크리트의 전기비율은 탄산화 깊이와 선형관계를 보였다. 본 연구를 토대로 탄산화로 인하여 전기저항치의 측정오차를 보정할 수 있는데 실질적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제25권6호
• /
• pp.84-89
• /
• 2021

2017년 경주지진은 블록이나 벽돌의 전도 및 탈락을 발생시켜 많은 인명피해 및 재산피해를 야기했다. 이에 칼블럭앵커나 치장벽 보강 나선앵커를 활용한 보강기법들이 제시되었지만 길이가 짧거나 시공오차에 대한 대응의 어려움 등 문제가 발생하였다. 따라서 본 연구는 기존의 칼블럭앵커을 개선한 긴 칼블럭앵커를 제안하고 뽑힘강도 평가 실험을 수행하였다. 실험 변수는 콘크리트 압축강도와 매입깊이로 설정하였다. 앵커 인발시험결과, 긴 칼블럭앵커의 뽑힘강도는 콘크리트 실험체의 압축강도가 증가함에 따라 증가하였으며, 긴 칼블럭앵커의 매입깊이는 큰 영향이 없었다. 오히려 나사산 길이가 뽑힘강도에 더 큰 영향이 있는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제25권3호
• /
• pp.13-20
• /
• 2021

후설치 앵커는 기존 콘크리트 부재에 구조 및 비구조 부재를 접합시키는 구조재료로 그 사용빈도가 점점 증가하고 있다. 하지만, 실제 현장에서 내부 철근 및 시공오류로 성능저하가 일어나는 경우가 종종 발생하고 있어 그 성능평가 과정이 필요하다. 본 연구에서는 비틀림 제어 확장형 후설치 앵커 성능을 평가하기 위하여 모재 콘크리트 압축강도와 유효 묻힘깊이를 변수로 한 단일앵커 인발시험을 수행하였다. 실무에서 가장 많이 쓰이는 M10과 M20의 인발강도 시험을 수행한 결과, M10 및 M20앵커 모두 변동계수 15% 이내 값을 가지고 있어 KCI 2012에서 제시하는 신뢰도를 모두 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 묻힘깊이 및 콘크리트 강도가 인발강도에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 영향 계수를 확인하기 위하여 기존 유사연의 결과 및 본 연구 결과를 바탕으로 후설치앵커의 설계식을 수정 제안하여 그 결과를 비교하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.68-75
• /
• 2021

본 연구에서는 콘크리트의 균열조건에 따른 수분 흡수 현상을 해석적으로 분석하였다. 흡수 시간의 증가에 따라 콘크리트 표면을 통해 흡수되는 수분의 양을 실험적으로 분석한 기존 연구 결과들을 바탕으로 2차원 유한요소해석 모델을 개발하였다. 고려된 균열조건은 균열 폭(0.1 mm, 0.3 mm), 균열 깊이(0 ~ 250 mm), 균열 간격(0 ~ 200 mm)이며 총 30개 모델에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 수행한 결과, 콘크리트 균열부의 수분 흡수량 증가에 중요한 영향을 미치는 조건은 균열 폭 및 균열 깊이의 변화로 확인되었다. 또한 비균열 조건의 콘크리트에 비해 균열부에서 추가로 흡수되는 물의 양을 정량적으로 분석하기 위하여, 균열부 수분 흡수계수(S_crack) 개념을 도입하고 이를 추정하기 위한 예측 식을 제안하였다. 균열 깊이에 대한 분석 결과, 콘크리트 균열 폭과 관계없이 균열 깊이 150 mm 이하에서는 균열로 인한 수분 흡수가 활발하게 발생할 수 있음을 확인하였다. 따라서 외부에 노출된 철근콘크리트 구조물은 제설제와 같은 수용액 등의 흡수로 인하여 철근 부식이 발생할 수 있음을 고려하면, 실제 시설물의 균열 조건을 파악하기 위해서는 시설물의 점검 및 진단 시에 기존 균열 폭에 대한 조사뿐만 아니라 균열 깊이에 대한 조사도 함께 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제25권6호
• /
• pp.479-493
• /
• 2023

터널과 공동구와 같은 지하구조물의 공용연수가 증가하고 노후화로 인한 사고로 인하여 안전 관리의 필요성이 대두되고 있다. 다만, 민간이 관리 주체인 일반 지하구의 경우 시설물 안전 및 유지관리 세부지침이 미흡하여 안전 관리가 부실한 상황이다. 또한 일반 지하구는 기본 설계 정보가 부족하고 안전 관리자가 안전 진단을 수행하기 위한 공간이 협소하여 기존 비파괴 검사법들의 적용에 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 박스형 일반 지하구의 안전 진단을 위한 기초 자료로 사용될 수 있는 구조물의 두께·철근 유무와 철근 깊이·내부 결함의 유무 및 깊이 등을 판단할 수 있는 품질 평가를 위한 초음파법과 충격 반향 기법 바탕의 비파괴 검사 방법을 제안하였다. 일반 지하구의 실제 현장 조건에서의 제안한 방법의 유효성을 검토하기 위해 콘크리트 벽체 모형 실험체들을 제작하여, 본 연구를 통해 제안한 방법론을 검증하였다. 초음파 신호와 충격 신호를 활용하여 신호를 인가하여, 다채널로 구성된 가속도계를 통해 신호를 수집하고, 최종적으로 모사된 시편의 두께 및 내부에 삽인 된 철근과 구현된 결함의 깊이를 도출하였으며, 실측치와의 비교를 통해 예측한 깊이가 설계한 깊이와 효과적으로 부합하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 일반 지하구 현장에서 활용할 수 있는 안전 진단 방법의 도출에 기여할 것으로 기대된다.