• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.73-81
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• 2012

콘크리트 구조물은 일반적으로 동결융해 작용을 받는 조건에 노출되고, 이러한 동결융해작용은 콘크리트의 공극구조를 변화시키고, 콘크리트의 내구성을 저하시킬 우려가 있다. 따라서 본 연구에서는 동결융해작용에 의한 콘크리트 내부공극구조 변화와 동결융해작용을 받은 콘크리트의 내구특성을 평가하고자 하였다. 실험결과, 기존의 동결융해 평가기법에 따르면 모든 배합에서 우수한 내구성능을 나타내었으나, 동결융해 작용에 노출됨에 따라 50~100nm 크기의 공극이 크게 증가하며, 콘크리트 염화물침투저항성이 저하하였다. 수중양생 콘크리트의 공극구조와 염화물 침투저항성은 선형관계를 보이지만, 동결융해작용을 받으면 내부공극구조의 변화로 선형관계가 저하하였다. 동결융해작용과 염화물침투를 동시에 받는 구조물의 내구성 평가기준에 대한 재검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.149-158
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• 2007

본 연구는 산업부산물인 폐타이어인 #30 체를 거의 다 통과한 CRM 입자를 아스팔트 콘크리트 혼합물의 개질재로서 8%, 10%, 12%를 각각 습식 및 건식방법의 CRM 개질아스팔트 혼합물에 대하여 동결융해에 의한 수분취약성 시험을 통하여 동결융해저항성을 평가하였다. 건식 및 습식방법에 의한 CRM 개질아스팔트 혼합물의 배합설계를 통하여 최적아스팔트 함량을 결정하였고. OAC로 제조한 CRM 개질 혼합물은 반복주행시험과 수분취약성시험을 수행하였다. 그 결과, CRM 개질아스팔트 혼합물의 소성변형 저항성은 일반 AP-5 혼합물보다 우수하게 나타났다. 그러나 수분취약성시험에 의한 동결융해 저항성이 상당히 낮게 나타나 동결융해에 의한 수분취약성에 아주 민감한 것으로 나타났다. 반면에, CRM 개질아스팔트 혼합물에 박리저감제의 첨가는 동결융해에 의한 수분취약성에 대한 저항성을 상당히 향상시키는 것으로 나타났다. 따라서 국내에서 CRM 개질아스팔트 혼합물을 사용할 때에는 반드시 수분취약성에 대한 동결융해저항성에 대한 예방책이 제시된 혼합물을 사용될 것이 권장된다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권4호
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• pp.35-40
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• 2010

최근에 들어 투수콘크리트의 동결융해에 대한 저항성이 저하되는 것과 줄눈부에서의 골재박리 등의 많은 문제점들이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 투수콘크리트의 내구성을 향상시키기 위한 방안으로 잔골재와 실리카흄, 고성능감수제를 사용하여 강도 및 내구성 증진 방안을 연구하였다. 주요실험인자로 실리카흄 혼입률 10%와 잔골재 혼입률(0%, 7%, 15%)을 선정하고, 압축강도와 휨강도, 투수계수 및 공극률, 동결융해시험을 수행하였다. 실험결과 강도측면에서는 잔골재 혼입률이 증가함에 따라 압축 및 휨강도는 증가하는 경향을 보였으나, 상대적으로 공극률 감소로 인한 투수성은 저하되고, 동결융해 저항성도 크게 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 투수콘크리트에 있어서 강도증진을 위해 사용되는 잔골재는 혼입률 제한이 필요하며, 실리카흄 10%이상을 사용하는 것이 강도 및 내구성 측면에서 효율적인 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회지
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• 제18권4호
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• pp.2-8
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• 2014

본 고는 동절기 이후 무근 콘크리트의 상부에서 쉽게 발생하는 스케일링 현상에 주목하여 무근 콘크리트의 동해 발생원인을 고찰하고, 이에 대한 내구성을 향상시키기 위한 방안을 기존문헌조사를 통하여 1) 강도향상, 2) 진공배수공법 적용, 3) 흡수방지재 시공의 방법을 선정하였다. 그 후 각 방법의 동결융해저항성 향상 평가를 정량적으로 평가하기위하여 동결융해 시험을 통한 상대동탄성계수를 측정하였다. 그 결과 1), 2)번의 경우 동탄성계수가 약 15% 향상, 3)의 경우 강도에 따라 7~13%향상됨을 실험적으로 확인하였다. 따라서 상기의 방법 모두 무근 콘크리트의 동결융해 저항성 향상에 유효한 방법으로 판단되며, 이를 통해 무근콘크리트의 빈번히 발생하는 품질저하 및 이로인한 유지보수비용 절감을 도모할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.159-167
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• 2022

본 연구에서는 보통 포틀랜드시멘트를 사용한 콘크리트와 광물질 혼화재료 및 알칼리활성화제를 첨가한 4종류의 배합으로 시편을 제작한 후 X선 회절분석, 미세구조분석, 압축강도, 동결융해저항성 및 SEM Image 분석을 실시하여 각 배합별 강도발현, 상대동탄성계수, 중량변화 등을 측정하여 기초물성 평가를 진행하였다. 페로니켈슬래그 혼입 삼성분계 시멘트는 보통포틀랜드 시멘트 배합(OPC)과 비슷한 수화물을 생성하는 경향을 보였으며, MgO 성분으로 인한 팽창성 수화물은 확인되지 않았다. 페로니켈슬래그를 혼입 시 3성분계 시멘트(30SP20FN)의 경우 OPC와 비교 시 공극률이 커지는 경향을 보였지만, 알칼리활성화제를 첨가할 경우 공극 분포가 변화하는 경향을 보였다. 또한, 알칼리활성화제의 첨가는 30SP20FN의 장기강도발현을 앞당기는 효과를 보였으며, 18~26 % 가량 강도가 증가함을 확인하였다. 30SP20FN의 경우 dilution effect로 인한 낮은 수화도의 영향으로 동결융해저항성이 떨어졌지만, 알칼리활성화제를 첨가할 경우 높은 상대동탄성계수를 유지하였으며, 동결융해 저항성이 우수한 것을 알 수 있었는데, 이는 변화된 공극 분포 때문인 것으로 사료된다. 본 연구에서 실시한 상대동탄성계수 측정 실험에 사용된 콘크리트 시편 모두 300 사이클에서 상대동탄성계수가 60 % 이상으로 우수한 동결융해 저항성을 나타내었다. 동결융해 작용을 받은 콘크리트의 미세구조를 분석한 결과, OPC 및 30SP20FN 콘크리트의 경우 비정질의 수화물이 서로 결합되어 있지 않고, 미세 균열이 발생함을 확인한 반면, 알칼리 활성화제를 혼입한 배합의 경우 균질한 내부 구조를 유지하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권5호
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• pp.59-67
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• 2012

시멘트를 생산할 때 발생하는 이산화탄소로 인하여 콘크리트를 활용하는 건설산업의 친환경성이 문제시 되어가고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 석회석미분말로 시멘트를 대체하는 기술의 기초연구로서 석회석미분말을 함유한 콘크리트의 내구특성에 관하여 특성을 파악하고자 하였다. 실험변수는 석회석미분말의 시멘트 치환률을 0%에서 25%까지 5%씩 중가하였으며 동결융해 저항성, 제설염 저항성 및 알칼리-실리카반응 저항성 등의 내구특성과 기초적인 경화특성 등을 분석하였다. 석회석미분말의 사용으로 인한 동결융해저항성, 제설제염 저항성 등의 영향은 거의 없는 것으로 나타났으며 또한 알카리-실리카반응성의 억제를 위하여도 긍정적으로 검토될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.561-564
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• 2008

콘크리트의 동결융해 작용에 의한 내구성능 저하는 콘크리트 내부의 수분이 동결융해 작용을 반복적으로 받아 균열이 발생하거나 표층부가 박리함으로서 표면부분으로 부터 점차적으로 떨어져나가 콘크리트의 내구성능이 저하되는 현상을 말한다. 우리나라에의 경우 겨울철에 대부분 일평균기온이 0$^{\circ}C$이하로 되는 경우가 많으므로 거의 모든 지역이 매년 동결융해의 피해를 받고 있다고 볼 수 있으며, 다소 정도의 차이는 있으나 전국적으로 대부분의 콘크리트 구조물이 동결융해 및 제설제의 염해 피해 함께 받아 복합적인 열화를 받고 있다고 볼 수 있다. 그중 콘크리트포장 고속도로의 경우 기상작용 및 자동차에 의한 지속적인 피해를 받기 때문에 콘크리트구조물에 비해 더욱 많은 피해를 입고 있으며, 이로 인한 보수 및 보강에 대한 비용이 해마다 증가하는 추세이다. 본 연구에서는 고속도로 구조물의 용도로 가장 많이 사용되고 있는 40, 27, 21 MPa, 포장용 콘크리트로 현행 표준 배합비를 바탕으로 포장콘크리트의 동결융해 특성을 평가하기 제설제에 따른 동결융해 시험을 통해 동결융해저항성 및 중량감소율을 비교 분석하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제15권3호
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• pp.128-133
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• 2001

It is generally known that the concrete structure subjected to severe environment is much affected by the corrosion of reinforcement, the freezing and thawing action of concrete structure. The main objective of this study is to investigate the freezing and thawing resistance of concrete including fly ash. The effect of the air content in concrete using fly ash is investigated. The experimental study is conducted for 10 mix-ratio cases of concrete of which variables are content of fly ash, concrete compressive strength and containment of air-entrained admixtures. Test results show that the freezing and thawing resistance improves as the amounts of fly ash increase, and concrete with air-entrained admixtures has good freezing and thawing resistance. The concrete with fly ash is to be included air-entrained admixture according to content of fly ash in order to increase the freezing and thawing resistance.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.51-60
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• 2009

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/$m^3$ 이상으로 할 것을 권장한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.484-490
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• 2001

본 연구는 라텍스 혼입률을 5, 10, 15, 20%로 변화함에 따른 염소이온 투수성과 동결융해저항성 관점에서 라텍스 개질 콘크리트의 내구특성을 고찰하고자 한다 콘크리트에 라텍스가 혼입되고 양생되었을 때 콘크리트는 라텍스 입자의 필름막에 의해 서로 연결된 시멘트수화물과 골재가 구성된다. 이때 라텍스의 양이 증가함에 따라 콘크리트의 휨강도는 증진되나, 압축강도는 다소 저하된다. 이와 같은 휨강도의 증가는 시멘트수화물과 골재사이의 라텍스 필름막에 기인한 것이며 압축강도의 감소는 라텍스의 성분 중 부타디엔의 유연성 때문에 발생되는 것으로 판단된다. 라텍스 개질 콘크리트와 보통콘크리트의 상대 투수성을 측정하기 위하여 염소이온투과시험법을 사용하였다. 실험 결과 라텍스 개질 콘크리트의 투수성은 보통콘크리트의 투수성보다 매우 낮음을 알 수 있었다. 이것은 라텍스 미립자가 미세공극을 충전하고 라텍스 입자의 필름막에 의해 골재와 시멘트수화물이 연결되었기 때문이다. 그리고 라텍스 개질 콘크리트의 동결융해저항성은 보통콘크리트에 비해 매우 높으며, 보통콘크리트에서는 동결융해저항성을 증가시키기 위해 공기연행제를 필요로 하지만, 라텍스 개질 콘크리트에서는 적절한 양생이 이루어지면 추가적인 공기연행제는 요구되지 않는다.