• 제목/요약/키워드: 모르타르의 공학적 특성

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메소모델을 사용한 비균질성을 고려한 콘크리트의 수축 해석 (Heterogeneous Simulation on Concrete Shrinkage using Meso-model)

  • 신경준;이도근
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.104-110
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    • 2019
  • 콘크리트는 시멘트와 골재를 포함한 복합재료로써 건조 수축이라는 특성을 가지고 있으며, 이에 대하여 많은 연구가 콘크리트를 균질재료로 가정하여 수행되어 왔다. 그러나, 수축은 콘크리트를 구성하는 특정 구성 성분에만 작용하는 현상이기 때문에 기존의 평균화된 유효물성(effective properties)의 개념으로 규명하기에는 어려움이 있다. 따라서, 본 논문에서는 콘크리트의 특징적인 거동 중의 하나이며 지금까지 많은 연구들이 수행되어 왔지만, 아직 불확실성이 많은 콘크리트의 수축 현상을 비균질성을 고려한 전산해석(heterogeneous simulation)을 통해 분석하는 방법을 제안하였다. 골재와 모르타르를 별도로 모델링하는 메소모델을 이용하여 모르타르에만 수축 변형을 가하는 방법으로 콘크리트의 수축 해석을 수행하였다. 해석 결과에 따르면 콘크리트의 수축에 의한 균열 발생은 골재의 강성과 부재의 구속도에 의해 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 또한, 수축에 의한 콘크리트의 균열발생은 단순한 하나의 값으로 나타내지 못하는 현상이며, 골재의 강성과 부재의 구속도는 그에 큰 영향을 주는 요소들이었다.

알루미늄슬래그가 혼입된 팽창성 균열저감제가 공동주택용 바닥 모르타르의 공학적 특성에 미치는 영향 (Effects of Crack Reducing Agent Mixed with Aluminum Slag on the Engineering Properties of Floor Mortar for Apartment House)

  • 한상윤;한민철
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.450-457
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    • 2017
  • 본 연구에서는 EXFG를 활용하여 실제 현장 적용이 가능한 고품질의 바닥모르타르를 개발하고자 하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, ALS의 치환율이 증가할수록 플로치도 비례하게 증가하는 것으로 나타났으며, 이를 이용한 EXFG의 경우 반대로 치환율이 증가할수록 유동성은 감소하는 경향을 나타냈다. 또한, 응결시간의 경우 ALS 치환율이 5%인 배합에서는 EXFG의 치환율에 관계없이 Plain 대비 응결시간이 약 5~20% 이상 단축되는 것으로 나타났다. 압축강도의 경우 ALS 치환율 0%, 5%에서 EXFG 치환율이 1% 이내일 때 전반적으로 강도는 증가하였으며, ALS 치환율이 10% 이상일 경우에는 오히려 강도가 저하 되는 것으로 나타났다. 건초수축길이변화율의 경우 ALS 치환율 0%, 5%에서는 EXFG 치환율에 관계없이 Plain 대비 건조수축길이변화율이 약 10~25% 이상 감소하는 것으로 나타났다.

항균제를 도포한 하수시설용 단면복구 모르타르의 기초물성 및 내구특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Fundamental Properties and Durability of Sewer Type Restorative Mortar Spread with Antibiotics)

  • 김무한;김규용;김재환;조봉석;이동혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.195-202
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    • 2006
  • 하수시설 콘크리트의 열화현상은 하수시설의 특수한 환경조건상 황산화세균 등의 서식에 의해 발생된 황화수소($H_2S$)에 기인하는 생화학적 부식이 대표적인 것으로 알려져 있으나, 국내의 경우 근본적으로 방지대책이 전혀 고려되지 않은 채 정비사업이 수행되고 있어 근본적으로 황산화세균을 억제할 수 있는 보수재료 공법의 개발이 시급히 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 항균금속을 포함한 도포형 항균제를 개발한 후, 개발된 항균제의 황산화세균에 대한 항균성능과 항균제를 도포한 단면복구재의 부착강도, 흡수 및 투기저항성, 중성화 깊이, 염화물이온 침투깊이 및 화학저항성 등의 기초물성을 평가하였다.

자력 선별 전로슬래그 미분말을 결합재로 활용한 모르타르의 기초특성 (Fundamental Properties of Mortar with Magnet-Separated Converter-Slag Powder as SCM)

  • 김범수;최선미;김진만
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.161-168
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    • 2023
  • 전로슬래그는 용광로에서 생산된 선철을 용융강으로 정제하는 과정에서 배출되는 부산물로, 컨버터에서 생산되는 양의 약 15 %가 배출된다. 이 전로슬래그는 유리 CaO 함량이 높아 콘크리트 골재로 사용 시 팽창균열 가능성이 있어 재활용이 어렵다. 이를 해결하기 위해 전로슬래그를 야드에서 숙성시키지만 완벽하게 제어하기는 어렵다. 본 연구에서는 전로슬래그에 모르타르 제제를 혼합하여 연구를 수행함으로써 골재가 아닌 시멘트 대체재로 전로슬래그를 사용할 수 있는 가능성을 검토하였다. 실험에 사용된 전로슬래그의 EDS 결과, 분말상 대비 골재상일 때 자력선별을 진행하는 것이 T.Fe를 제거하는데 더 효과적인 것을 확인하였다. 분쇄효율 실험은 T.Fe가 많이 분류된 비자착분이 가장 높은 분말도를 나타내었다. 이런 고분말도로 인해 전로슬래그를 15 % 치환했을 때 Plain 대비 비자착분의 플로가 가장 많이 감소하였다. 전로슬래그를 혼입한 모르타르의 길이변화는 재령이 증가할수록 변화율이 커지지만 Plain 대비 유사한 변화율이 나타났다. 압축강도에서는 Plain 대비 비자착분은 치환율 15 %까지 91.9~97.1 %의 강도 발현을 나타내었다. 추후 전로슬래그 미분말을 시멘트 대체재로 활용할 경우, 분쇄 전 자력(Gauss) 조절을 통한 최적의 자력선별 조건을 찾아 더 효율적인 T.Fe 선별 방법이 필요할 것으로 판단되며, EDS 및 Mapping은 국부적인 분석방법으로 큰 편차율을 보이기 때문에 다수의 시료 평가가 필요할 것으로 판단된다.

폐CNT를 혼입한 시멘트 복합체의 강도 및 열전달 특성에 대한 기초적 연구 (Fundamental Study on the Strength and Heat Transferring Charcteristic of Cement Composite with Waste CNT)

  • 구현철;김운학;오홍섭
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.66-73
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    • 2022
  • 동절기 콘크리트 포장체의 블랙아이스 발생위험을 낮추고 동결에 의한손상을 방지할 목적으로 콘크리트의 전도저항성을 활용하여 자기 히팅 콘크리트를 개발하고자 하였다. 이를 위하여 분말형과 액상형 폐CNT와 전도촉진을 위해 폐음극재를 사용하여 강도변화와 온도 발열특성을 평가하고자 하였다. 액상형 폐CNT가 모르타르내에서 분산정도가 효과적이고, 강도저하가 작게 발생하는 것으로 분석되었다. 또한 모르타르에 스틸매쉬, 구리포일과 구리선을 전극으로 적용하여 DC 24 V를 공급하였으며, 폐CNT, 폐음극재과 탄소섬유 혼입율에 따른 온도변화 특성을 평가하였다. 또한 선정된 최적배합으로부터 전극간격에 따른 온도 특성을 평가하여 AC 50 V 까지는 전극간격 100 mm 까지는 충분한 발열 특성을 갖는 것을 확인하였다.

수중에 노출된 농업용 콘크리트 구조물 보수용 라텍스개질 모르타르의 역학적 특성 및 내구성능 평가 (Mechanical and Durability Characteristics of Latex Modified Repair Mortar for Agricultural Underwater Concrete Structure)

  • 원종필;이재영;박찬기;성상경;김완영
    • 한국농공학회논문집
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    • 제49권4호
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    • pp.35-41
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    • 2007
  • The most agricultural concrete structures for the irrigation and drainage are exposed to the underwater condition at the irrigation period and they take the influence on very severe cold in the winter. Therefore, it is impossible to use repair materials used to the general concrete structures. The research need the development of the repair material for a performance enhance of the agricultural underwater concrete structures. This research evaluated the mechanical and durability performance of the latex modified repair mortar for underwater concrete structures which peformed the repair in the underwater according to the characteristic of the agricultural concrete structure. The latex modified repair mortar is a material that minimize the effect of the ecosystem, environment and the segregation. In this research, the construction condition of the latex modified repair mortar for agricultural concrete structures was considered and the test specimens made in the underwater condition. Test results was then compared with target performance and commercial repair mortar. Experimental test results indicated that the mechanical and durability performance of latex modified repair mortar for agricultural underwater concrete structure satisfied all target performance. Also, the latex modified repair mortar resulted in better repair performance than the commercial repair mortar.

비탈면 긴급 복구를 위한 하이볼륨 플라이애시 및 현무암 섬유 보강 보수재료의 기초 품질 특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Use of High-Volume Fly Ash and Basalt Fiber as Emergency Repair Materials for Slope Stabilization: An Analysis of Basic Quality Characteristics)

  • 이두원;장일영
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.111-120
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    • 2024
  • 본 논문에서는 홍수와 같은 재해시 비탈면 긴급 복구를 위한 보수재료를 제조하기 위한 일환의 연구로써, 플라이애시 혼합율에 따른 모르타르, 현무암 섬유 보강에 따른 모르타르를 각각 제조하여 보수재료의 기초 품질 특성에 미치는 특성을 평가하였다. 긴급 복구를 위한 보수재료는 각각의 특성으로부터 최적의 플라이애시 사용량을 선정하였으며, 현무암 섬유 혼합에 따른 기초 품질 향상을 위하여 화학혼화제 및 증점제의 최적 사용량을 도출하였다. 특히 하이볼륨 플라이애시는 알려진 장점으로 인하여 고성능 감수제 사용량 감소 및 작업성 향상이 가능함을 확인하였으며, 증점제 효과와 함께 섬유 뭉침 현상을 해소할 수 있는 것으로 나타났다. 본 실험결과를 통하여 얻어진 보수재료는 초기재령 강도를 중점으로 평가하여 긴급 복구를 위한 보수재료로써의 활용 가능성을 제시하고자 하였다.

산업부산물을 다량활용한 저시멘트 모르타르의 역학적·전기적 특성 (Mechanical and Electrical Properties of Low-Cement Mortar Using a Large Amount of Industrial By-Products)

  • 김영민;임건우;임창민;이건철
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.43-44
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    • 2023
  • This study evaluated the mechanical and electrical properties of low-cement mortar using a large amount of industrial by-products to reduce carbon emissions from the cement industry. As types of industrial by-products, blast furnace slag and fly ash, which are representative materials, were used, and ultra-high fly ash was mixed and evaluated to solve the problem of initial strength loss. In addition, in order to evaluate the electrical properties, 1% of MWCNT was incorporated relative to the powder mass. As experimental items, the compressive strength was measured on the 1st, 3rd, 7th and 28th days of age, and the rate of change in electrical resistance was measured on the 28th day of age. As a result of the experiment, the initial strength of the test specimen mixed with blast furnace slag and fly ash was significantly lower than that of 100% cement, and the specimen mixed with blast furnace slag showed strength equal to that of cement at 28 days of age. As an electrical characteristic, the electrical resistance was reduced when the load was loaded, and this reason is judged to be the effect of improving the conductivity as the connection between CNTs is narrowed by the compressive load.

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등가재령을 이용한 초지연 모르타르의 응결시간 예측식 제안 (Prediction Equation of Setting Time for Mortar Using Super Retarding Agent Using Equivalent Age)

  • 한민철;현승용;김종
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.80-91
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    • 2022
  • 본 연구에서는 초지연제 혼입률, 양생온도 및 강도수준 변화에 따른 응결지연 특성을 실험적으로 고찰하고, 응결시간과 수화반응속도 관점에서 이들의 영향을 정량적으로 평가할 수 있는 적산온도를 이용한 응결시간 예측식을 제안하고자 하였다. 그 결과, 양생온도, 강도수준(물결합재비) 및 초지연제 혼입률을 결정한 뒤 본 연구에서 제안한 모델식에 대입하면 응결시간을 예측할 수 있다. 모델식의 경우에는 결정계수가 0.9 이상으로 나타났으며, F-검정을 통해 그 신뢰성을 확인하였다. 최종적으로 본 논문에서 제안한 모델식을 활용하면 실무에서 초지연 콘크리트의 응결과 관련하여 합리적인 품질관리가 가능할 것으로 판단된다.

에폭시 섬유판넬과 폴리머 모르타르로 단면보수된 수중구조물의 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study about Behavior of a Repaired Underwater Structure with an Epoxy Fiber Panel and Polymer Mortar)

  • 홍성남;박준명;유충준;한경봉;박선규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권1호통권53호
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    • pp.69-77
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    • 2009
  • 수중구조물은 특수한 환경적 요인에 의하여 심한 열화상태에 놓이게 되며, 이러한 열화현상이 지속되게 되면 구조물은 철근의 부식과 콘크리트단면의 손실로 인하여 구조적으로 심각한 문제를 발생하게 된다. 수중구조물은 기중환경에서의 보수작업보다 매우 어려우며, 보수효과에 대한 증명도 불확실한 것이 현실이며, 기존의 보수공법은 외국의 사례를 보수효과의 검증없이 그대로 적용하거나, 경험에 의하여 시공되어져 왔다. 본 연구에서는 수중구조물에 대한 보수공법을 제안하고, 실험체의 거동특성과 보수재와 피보수재의 계면파괴를 관찰하여 제안된 보수공법의 효과를 비교 분석하였다.