• 콘크리트학회지
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• 제1권1호
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• pp.75-86
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• 1989

본 본문에서는 실리카 흄을 사용한 고강도 콘크리트의 제조와 역학적 특성 및 최적 배합에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 본 본문에서는 주요 실험변수를 물-시멘트비와 혼화재인 실리카 흄의 혼입량으로 정하였으며, 압축강도 및 휨강도와 합렬인장강도 특성을 분석하였다. 실리카흄의 혼입으로 강도가 증가함을 발견하였으나 어느 범위이상의 과도한 혼입은 오히려 강도를 저해하는 것으로 나타났다. 물-시멘트비 0.28에서는 실리카 흄 혼입량이 5%일 때 최대의 강도가 나타났고, 물-시멘트비 0.40에서는 15%, 물-시멘트비 0.55에서는 20%혼입에서 가장 큰 강도가 나타났다. 또한 본 연구에서는 압축강도와 물-시멘트비 및 실리카 흄량 사이의 관계를 도출하여 그 관게식을 제시하였으며, 이 식으로부터 소요강도를 위한 본 배합변수를 유추할 수 있다. 본 연구결과 물-시멘트비 효과와 실리카 흄의 효과가 상쇄되는 구간이 존재하며, 따라서 이들 효과를 함께 고려한 최적배합을 도출하여 제시하고 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권3호
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• pp.227-234
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• 2017

본 연구에서는 준설토 투기장의 갯벌을 골재의 대체 재료로 사용하여 갯벌의 혼입율, 물-시멘트비의 증가에 따른 모르타르의 특성 및 친환경 건축자재로서의 적용 가능성을 분석하였다. 플로우 실험결과 갯벌 혼입량이 증가할수록 플로우 값이 감소하는 것으로 나타났으며, 염화물함유량시험은 갯벌의 혼입량이 증가함에 따라 염화물함유량이 증가하는 것으로 나타났다. 갯벌을 혼입한 시험체의 압축 및 인장강도시험에서는 갯벌의 혼입율이 증가할수록 강도는 저하되었지만 재령 14일강도 기준으로 대부분의 시험체가 Plain보다 높은 강도를 나타냈으나, 재령 14일의 강도가 재령 28일의 강도보다 높은 값을 발현하였다. 이는 갯벌의 점성과 응집력으로 인한 혼합과정의 실험오차로 판단되며, 추후 갯벌의 혼합방법에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다. 본 실험의 압축강도에서는 물-시멘트비 70%가 가장 우수하였고, 인장강도에서는 물-시멘트비 80%가 가장 우수하였다. 표면분석평가에서는 강도와 배합, 다짐에서 가장 양호한 물-시멘트비 70%를 선정하여 표면의 거칠기를 분석하였는데, 분석결과에서 갯벌의 혼입율이 증가할수록 매끄러운 표면을 나타냈다. 결론적으로 물-시멘트비 70%가 갯벌모르타르의 최적의 혼합비이며 갯벌 혼입율 10~30%가 가장 최적의 비율로 판단된다. 또한 갯벌을 이용한 벽돌, 타일 등의 내부 마감재와 내부 미장바름재 등의 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회지
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• 제3권2호
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• pp.87-95
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• 1991

본 연구에서는 새로운 건설소재로서 플라이애쉬 콘크리트를 효율적으로 이용하기 위하여 플라이애쉬 콘크리트의 배합 특성에 따른 강도 및 역학적특성에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 포괄적인 실험연구를 수행하였으며, 보통강도 및 고강도 플라이애쉬 콘크리트의 특성연구를 수행하였다. 본 연구에서는 플라이애쉬의 혼입량을 0%에서 30%까지 변화시키면서 플라이애쉬의 혼입효과를 규명하였고, 각 재령별 강도증진률을 도출하였다. 본 연구결과로부터 소요강도를 얻기 위해 요구되는 물-시멘트비와 플라이애쉬의 최적혼입량을 도출하였다. 본 연구에서는 또한 플라이애쉬 콘크리트의 휨강도, 할열인장강도 및 탄성게수 예측공식을 도출하여 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.783-794
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• 1994

근래에 들어 대형 구조물의 시공실패사례가 보고되고 있어 이에 대한 개선이 시급하게 요청되고 있다. 이러한 실패사례의 주요원인은 콘크리트의 품질문제이며 따라서 고품질 콘크리트의 개발과 사용이 절실히 필요하다. 콘크리트의 품질향상을 위한 방안으로 현재 주목받고 있는 것은 유동성의 확보와 함께 각기 다른 독특한 특성을 보이는, 플라이 애쉬, 고로 슬래그, 실리카 흄 등 혼화재의 혼입이다. 따라서, 본 연구에서는 슬럼프를 $17{\pm}1cm$로 제어하여 기본적인 유동성을 확보한 콘크리트 배합에 대하여, 위의 혼화재들의 혼입률에 따른 역학적 특성과 내구적 특성을 고찰하여 보았다. 본 연구에서 고려한 주요 실험변수들로는 혼화재의 종류와 혼입률, 두 종류의 단위시멘트량과 물/시멘트비의 조합 등이다. 이들 실험변수들을 고려하여 14개 시리즈에 대한 포괄적인 실험을 수행하였으며, 각 혼화재 혼입량에 따른 재령별 압축강도 증진양상과 콘크리트내에 매립된 철근씩 부삭특성을 분석, 고찰하였다. 본 실험연구로부터 각 경우별 최적의 혼화재 혼입량과 성능을 도출하였으며 이것은 앞으로 고성능 콘크리트의 활용에 토대가 될 것으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.235-242
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• 2022

CNT 보강 시멘트 페이스트의 침투 임계점은 자기감지 콘크리트의 감지 성능 극대화를 위한 최적 CNT 혼입량과 밀접한 관련이 있다. 하지만 침투임계점은 사용된 시멘트, CNT 그리고 물 시멘트 비에 따라 다양한 값을 가지며, 이를 얻기 위해서는 실험기반의 다수의 시행착오가 불가피하다. 이 연구는 CNT 보강 시멘트 페이스트의 침투 임계점 예측을 위한 침투 시뮬레이션 모델을 제안하였다. 제안된 모델은 CNT 그리고 시멘트 특성을 사용하여 CNT 혼입량에 따른 침투를 시뮬레이션할 수 있으며, 이를 위해 응집된 CNT 입자 수 개념이 사용되었다. 침투 시뮬레이션 과정은 미수화 시멘트 페이스트 모델 형성, CNT 랜덤분산, 그리고 침투 조사의 순서로 구성된다. 시뮬레이션에는 물 시멘트 비가 0.4-0.6인 CNT 보강 시멘트 페이스트가 사용되었으며, 시뮬레이션 된 침투 임계점은 문헌 결과 대비 최대 7.5 %의 시뮬레이션 잔차율로 높은 정확도를 보였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권1호
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• pp.23-34
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• 2022

본 연구의 목적은 RC 구조물의 균열 보수용 폴리머 시멘트 복합체의 접착성능을 평가하기 위함이다. 폴리머 시멘트 복합체는 시멘트, 폴리머와 실리카흄으로 제조하였으며, 점도가 700mPa·s 이하가 되도록 물시멘트비와 AE 감수제의 혼입량을 조정하였다. 연구결과, Type-A 인장접착강도는 폴리머계 마감 재료의 접착기준인 1.0MPa을 상회하였으며, 폴리머 종류에 따라 SAE, EVA, SBR 순으로 높은 인장접착강도를 나타냈다. 또한 Type-B의 인장접착강도는 Type-A에 비해 최대 1/4.5의 낮은 강도를 나타냈으나 실리카흄의 혼입에 따른 상당한 강도개선 효과를 보였다. RC 구조물의 균열 보수에 필요한 점도와 접착성능을 위해 EVA와 SAE의 폴리머 시멘트비 80%~100% 범위에서 일정량의 실리카 흄을 혼입하는 조건을 최적배합설계로 제안할 수 있었다.

• 한국농공학회지
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• 제39권1호
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• pp.83-92
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• 1997

An experimental study of the application of Silica fume for the high strength concrete was conducted. Nine specimens with three different contents of silica fume, 0%, 10%, 20% and with three water-cement ratio 30%, 40%, 50% were tested. Results shows that 10% of silica fume and 30% of water-cement ratio has a maximum strength with 700kg/$cm^2$ of compressive strength and 64kg/$cm^2$ of splitting tensile strength and 100kg/$cm^2$ of flexural strength. Slump value of the tested samples decreases with increasing water-cement ratio and elapsed time of silica fume. Splitting tensile strength$({\sigma}_f)$ and flexural strength $({\sigma}_f)$ and static modulus of elasticity(E) can be correlated with compressive strength $({\sigma}_c)$ from a regression analysis.

• 한국도로학회논문집
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• 제3권4호
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• pp.93-103
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• 2001

본 연구에서는 콘크리트 덧씌우기를 위한 SB 라텍스개질 콘크리트의 현장적용성 평가를 위해 현장에서 모빌믹서를 이용하여 배합실험 하여 작업성, 강도발현특성 및 투수특성을 등을 고찰하였다. 이를 위해 주요 실험변수는 라텍스 혼입률(0, 5, 10, 15, 20%), W/C (31, 33, 35 37%), S/a(55, 56, 57, 58%) 를 선정하였으며, 초기슬럼프, 슬럼프 손실, 공기량, 압축강도 및 휨인장강도 발현특성, 염화이온 촉진 실험 등을 수행하였다. 실험결과, 모빌믹서차량을 이용해서 SB라텍스개질 콘크리트를 현장에서 배합하였을 때 충분한 작업성 및 양질의 콘크리트를 생산 할 수 있었으며 목표 압축강도와 휨강도를 얻을 수 있었다. 모빌믹서 차량을 이용한 배합은 실내실험에서 제시된 최적배합의 동일한 작업조건을 얻기 위한 물-시멘트비가 다소 낮아지는 것으로 나타났다. 초기 배출 슬럼프 $19{\pm}3cm$을 얻기 위한 실내실험 배합은 물-시멘트비 37%였으나, 모빌믹서차량을 이용한 경우는 33%의 물-시멘트비를 나타내었다. 또한, 현장 적용에 있어서도 모빌믹서를 이용한 정확한 계량 및 라텍스의 혼입으로 양질의 콘크리트 생산 및 성능개선을 기대할 수 있음을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.72-83
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• 2022

본 논문에서는 전도성 재료인 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강섬유(steel fiber, SF)를 함유한 시멘트 모르타르의 미세구조 및 전기적 특성, 압축강도에 미치는 영향을 연구하였다. 전도성 섬유보강 시멘트 모르타르(fiber-reinforced cement mortar, FRCM)의 비저항은 4-probe 방법을 이용하여 측정하였고, 압축강도는 압축시험을 기반으로 측정하였다. 이들의 성능은 플레인 모르타르(plain mortar, PM)와 비교, 검토하였다. 게다가 전도성 FRCM 파단면의 표면형상과 구성성분은 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)과 에너지 분산형 X-ray 분광분석기(energy disperse X-ray spectrometer, EDS)를 이용하여 분석하였다. 그 결과 모든 시편에서 양생재령이 경과됨에 따라 비저항이 점차 증가하는 반면, 섬유혼입률이 증가할수록 비저항은 상당히 감소하였다. 강섬유를 1.25%까지 추가하여도 시멘트 모르타르의 비저항에는 크게 영향을 미치지 않았다. 대조적으로, 탄소섬유는 낮은 함량(즉, 0.1~0.3%)에서도 비저항이 다소 감소하였고, 그 이후에는 현저히 저하되었다. 본 실험에 사용된 CF가 함유된 전도성 CFRCM의 침투 임계점은 0.4%이었고, 압축강도 성능을 유지하면서 전도성 효과를 극대화하는 최적의 탄소섬유 혼입량이라고 판단된다. 전도성 FRCM의 표면형상 및 구성성분 분석을 위해 SEM/EDS를 통해 파단면을 관찰하였다. 이러한 결과는 시멘트 모르타르 내에서 보강섬유의 미세구조 메커니즘을 확립하는 데 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.46-54
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• 2013

실제 교량의 바닥판에 적용할 목적으로 섬유의 길이 및 혼입량을 달리한 두 가지 초고성능 시멘트 복합체를 고려하고 있다. 이 연구의 목적은 이 두 재료의 균열저항성을 평가하는 것이다. 두 재료에 대한 휨인장 파괴실험을 수행하였고, 실험으로부터 얻은 하중-균열개구변위 관계를 최적으로 모사하는 인장응력-균열개구 관계를 역해석을 통해 파악하였다. 역해석결과 13 mm 길이의 섬유를 2% 함유한 UHPCC는 16.3 mm와 19.5 mm 길이의 섬유를 각각 0.5%와 1.0% 함유한 UHPCC에 비해 파괴에너지가 작은 것으로 나타났다. 균열을 보다 분산시키고 균열폭을 감소시키기 위해서는 길이가 긴 두 종류의 섬유를 혼용한 UHPCC를 사용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.