• 콘크리트학회지
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• 제7권2호
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• pp.136-145
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• 1995

본 연구는 천연 굵은 골재 50%를 재생골재로 대치시켜 제조한 재생콘크리트를 일반 구조물에 사용할 수 있도록 성능을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 수행되었다. 쇄석골재 사용시의 배합설계 방법으로 콘크리트를 제조하였고 일반적인 수중양생으로 공시체를 야생하였다. 재생콘크리트의 성능향상을 목적으로 유동화제와 플라이애쉬를 첨가하였다. 압축강도 등 각종 강도와 파괴인성 등을 측정하여 이를 일반콘크리트와 비교한 결과 재생콘크리트는 강도와 탄성계수가 낮고 변형율이 크며 파괴인성도 낮았다. 그러나 유동화제의 사용으로 물-시멘트비를 35%까지 낮추므로써 슬럼프 $16{\pm}2$cm에서 일반 구조물에 소요 압축강도보다 높은$225kg/cm^2$이상의 압축강도를 얻었다. 하지만 재생콘크리트를 일반 구조물에 사용을 위해서는 탄성계수와 변형율에 대한 향상이 필요하다. 또한 플라이애쉬의 사용은 장기 강도 증진 효과를 보이는 반면 강도 저하를 유발했다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.305-311
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• 2010

최근 국제적으로 급속한 경제성장으로 인한 산업부산물이 기하급수적으로 늘어가고 있다. 현재 국내 산업부산물은 매립, 소각, 저장과 같은 1차원적인 처리에도 그 한계를 드러내고 있는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 자원재활용을 목적으로 산업부산물을 이용한 고성능 숏크리트용 최적 배합비를 도출하고자 한다. 이 연구에서는 경제적 재활용, 장기강도 및 내구성 향상을 위해 콘크리트에 다양하게 적용되고 있는 혼화재인 산업부산물(플라이애쉬, 실리카퓸)를 적용하여 숏크리트 현장에 적용할 수 있는 적정 배합비에 대한 변수를 설정하여 압축강도 실험을 수행하였고, 외부 환경 변화에 따른 내구성능을 평가하기 위하여 촉진염소이온침투시험 및 염화물확산계수측정시험을 실시하여 외부환경에 대한 내구특성을 평가하였다. 실험 결과 모든 실험에서 국내외 기준을 만족하였고, 내구성에서는 기존 숏크리트 보다 뛰어난 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.19-31
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• 2007

플라이 애쉬와 고로슬래그를 함유하고 물-결합재비가 낮은 고성능 콘크리트의 자기건조에 의한 습도감소와 수축과의 연관성을 파악하기 위하여 내부 습도와 변형률을 측정하였다. 그 결과 일반 콘크리트 내부 습도 감소는 약 10% 수축변형률은 약 $320{\times}10^{-6}$까지 진행하였으며 플라이 애쉬 10%, 20% 혼입한 콘크리트의 경우 각각 10%, 7%의 습도 감소와 $274{\times}10^{-6}$, $231{\times}10^{-6}$의 변형률을 나타내었다. 고로슬래그 40%, 50%를 혼입한 콘크리트는 11%, $371{\times}10^{-6}$, O30G50은 11%, $350{\times}10^{-6}$의 습도감소와 수축 변형률을 나타내었으며 플라이 애쉬 혼입 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 습도 감소량과 변형률이 감소하며 고로슬래그 혼입 콘크리트는 증가하는 경향을 보였다. 자기수축의 경우 내부 습도와 변형률의 관계만을 고려할 때 플라이 애쉬, 고로슬래그 혼입 유무에 상관없이 모두 습도와 변형률은 강한 선형성을 보였다. 콘크리트 내부 습도 변화와 수축변형률의 관계를 보다 구체화하기 위하여 콘크리트 내부 공극을 단일 네트워크로 가정하고 확장 메니스커스 생성 가정 하에 공극수에서 발생하는 모세관 압력과 수화조직체에서 발생하는 표면에너지 변화를 습도의 함수로 모델링하여 수축의 구동력으로 작용시킨 결과 실험값과 비교적 일치하는 값을 나타내었다. 이를 근거로 물-결합재비가 낮은 고성능 콘크리트에서 자기건조에 의한 습도감소는 20nm이하의 소형공극에서 발생함을 파악할 수 있었으며 따라서 자기수축에 대한 제어 방안은 이러한 소형공극에서의 공극수 표면장력과 포화도에 초점을 맞추어야 함을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권1호
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• pp.141-148
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• 1999

최근 개발되고 있는 고유동, 고강도 및 고내구성을 발휘하는 고성능 콘크리트는 현대개념에 부응하는 양호한 품질을 발휘하는 이면에 물결합재비가 작고 단위결합재량이 많은 배합일수록 비경제적 및 건주수축과 자기수축이 대단히 커진다는 것이 보고되고 있고, 경우에 따라서는 자기수축만으로도 균열이 발생하는 일이 지적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 무기질 혼화재인 플라이애쉬, 실리카 흄 및 플라이애쉬:실리카 흄 치환비 변화로써 워커빌리티등 각종품질의 향상과 구조물에 발생되는 건조수축 및 자기수출 균열을 CSA계 팽창재로 방지하므로써, 경제적이고 저균열${\cdot}$고품질인 고성능 콘크리트를 개발하고자 하였다. 연구결과 팽창재 혼입율 5%, F.A:S.F 15:5로 치환하면 유동성 및 강도특성이 양호하면서 건조수축 및 자기수축 보상효과가 있는 양호한 고성능 콘크리트가 성취될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권2호통권25호
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• pp.35-44
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• 2007

일반적으로 유동성 뒤채움재는 모래, 플라이애쉬, 물과 소량의 시멘트를 혼합하여 이용한다. 플라이애쉬는 재활용재료로서 최근에 재활용 활용도가 매우 높아, 이를 대체할 대체제로서 해양준설토를 이용하였다. 해양준설토를 이용한 유동성 뒤채움재의 특성을 비교하기 일반바다모래를 이용한 혼합물을 이용하였다. 해양준설토를 이용한 유동성 뒤채움재의 흐름특성, 경화특성 및 일축압축강도 특성을 평가하였다. 유동성 뒤채움재의 초기 공용성평가를 위해 최적의 배합비에서 3일 양생한 시료의 강도 특성을 이용하였다. 시간에 따른 유동성 뒤채움재의 점착력과 내부마찰각을 평가하였다. 또한 차량하중에 의한 침하량을 평가하기 위하여 크리프시험을 수행하였다. 이동용 FWD를 이용하여 혼합재료의 탄성계수를 역산하였다. 이러한 실험결과로부터 해양준설토를 이용한 유동성 뒤채움재의 공학적 특성은 도로하부 지하매설물용 뒤채움재로서 충분한 것으로 판단되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.817-826
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• 2011

에코시멘트를 이용한 콘크리트는 장기강도 발현이 취약한 문제가 지적되고 있지만 현재까지 그 원인이 불분명하여 구조재료로써 널리 사용되지 않고 있다. 이 연구에서는 에코시멘트를 이용한 콘크리트의 장기강도 발현에 미치는 양생 습도의 영향을 검토함과 동시에 강도 특성과 세공구조의 관계에 대해 검토하였다. 그 결과, 수중양생을 실시한 높은 물-시멘트비 공시체에서 심각한 장기강도 정체가 나타났다. 이것은 재령이 경과하여도 10 nm이상의 세공량이 감소하지 않는 것에 기인하고 있다. 반면, 기중양생의 경우에는 에코시멘트에서도 안정적인 장기강도 증진이 확인되었다. 나아가, 에코시멘트를 보다 안정된 재료로 사용하고자 보통 포틀랜드 시멘트 및 미분쇄 플라이애쉬 혼입에 의한 장기강도 개선에 관한 연구를 실행하였다. 그 결과, 이 연구 범위 내에서 장기강도 개선을 기대할 수 있었고, 더불어 재령이 경과함에 따라 세공구조가 치밀해지는 효과를 얻을 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.499-504
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• 2005

폴리머콘크리트는 시멘트 콘크리트에 비해 강도와 내구성에 탁월한 성능을 가지고 있지 때문에 건설현장에서도 다양한 용도로 개발되어 널리 사용되고 있다. 그러나 폴리머콘크리트는 그 결합재로 쓰이는 수지의 가격이 높아 경제적인 면에서는 다소 불리하여 기존의 수지를 대체할 수 있는 결합재에 관한 연구가 진행되고 있다. PET를 재활용한 폴리머콘크리트는 산업폐기물을 재활용하여 경제적인 건설 신소재를 개발할 수 있어 그 영역이 점차 확대될 것으로 전망된다. 본 연구에서는 하수관거 및 폐수 시설 등에서 발생하고 있는 황산에 의한 피해를 줄이기 위한 방법의 일환으로 충전재 변화에 따른 PET 재활용 폴리머콘크리트의 황산에 의한 침식 실험을 실시하였다. 실험 결과 충전재로 중탄산칼슘을 사용한 경우는 외형 및 표면 상태에서 부식의 흔적이 있었으며, 중량 변화 및 강도 변화에서도 장기간 부식 환경에 노출 될 경우 문제점을 야기할 수 있음을 확인할 수 있었다. 반면에 충전재로 플라이애쉬를 사용한 경우는 중량변화 및 강도 변화가 적었으며 외형에서도 침지하지 않은 실험체와 거의 변화가 없었다. 이것은 플라이애쉬의 입자의 밀실 충전효과와, 강한 유리질결정체로 구성된 입자 때문인 것으로 판단된다. 따라서, 하수관거, 공장 폐수시설등 부식 환경 하에서의 구조물에서는 플라이애쉬를 충전재로 사용한 폴리머콘크리트의 사용이 적절한 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.108-117
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• 2013

석탄화력 발전의 부산물 중에서 플라이애쉬는 콘크리트 혼화재료로서 많은 공학적 장점을 가지고 있으므로 다양하게 활용되고 있다. 그러나 바텀 애쉬를 포함한 나머지 부산물 등은 주로 매립되어 공학적 활용성이 떨어진다. 본 연구에서는 매립된 부산물인 매립회 (PA: Pond Ash)를 이용하여 시멘트 모르타르를 제조하였으며, 매립회 시멘트 모르타르의 공학적 특성을 평가하였다. 이를 위해 두 매립지로부터 유연탄 및 무연탄 매립회를 채취하였으며, 2가지 물-시멘트 비 (0.385, 0.485)와 3가지 잔골재 치환률 (0%, 30%, 60%)을 고려하여 시공성, 역학성능, 내구성능을 평가하였다. 흡수율이 높은 무연탄 매립회의 경우, 적절한 시공성, 우수한 강도발현과 내구성능을 확보하였는데, 매끈한 표면과 내부의 풍부한 자유수로 인해 조직구조가 치밀한 시멘트 모르타르가 제조되었기 때문이다. 매립회 중에서도 우수한 성능을 가진 무연탄 매립회의 경우 일반 잔골재의 성능을 확보하고 있으므로, 자원의 재활용이 가능하리라 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.145-153
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• 2013

촉진 염화물 확산계수는 최근들어 염화물 거동 평가를 위하여 많이 사용되고 있다. 촉진 염화물 확산계수는 겉보기 확산계수와 마찬가지로 재령에 따라 감소하는데, 이 연구에서는 공극률을 이용하여 촉진확산계수의 감소를 구현하였다. DUCOM 프로그램을 이용하여 15 배합에 대한 공극률을 도출하였으며, 이를 회귀분석하여 재령 270일 동안 감소하는 염화물 확산계수를 모델링하였다. 또한 자유염화물과 구속염화물간의 관계인 비선형 구속능을 고려하여, 고성능 콘크리트내의 염화물 거동을 평가하였다. 기존의 실험자료인 180일간 염화물에 침지되어 있는 시편을 이용하여, 이 연구에서 제안한 기법의 검증을 수행하였다. 제안된 기법은 다양한 물-시멘트비 및 혼화재(고로슬래그 미분말 및 플라이애쉬)를 가진 고성능 콘크리트의 염화물 거동을 적절하게 평가하였다. 또한 혼화재료를 사용한 콘크리트의 경우, 확산계수의 시간의존성이 뚜렷하므로 염화물 거동 해석시 재령에 따른 염화물 확산계수의 감소를 반드시 구현해야 함을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.79-87
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• 2011

본 연구에서는 초기 균열을 도입한 철근콘크리트 부재에 대한 침지 염화물 침투 실험을 수행하였다. 염화물 확산 특성과 임계 균열폭을 비교하였으며, 콘크리트 자기복원 특성을 검토하였다. 실험결과에 따르면, 표면 균열폭이 증가할수록 염화물 침투저항성이 크게 감소하였으며, 광물질 혼화재를 사용할 경우, 비균열 부재의 염화물 침투저항성은 크게 개선되었지만, 고로슬래그 및 플라이애쉬 혼화재를 사용할 경우에 균열이 발생하게 되면 도리어 염화물 침투저항성은 보통 콘크리트에 비해 크게 저하하였다. 임계 균열폭은 침지 염화물 침투 실험 결과 평균 $29{\mu}m$으로 측정되었다. 자기복원 현상에 의해 $4{\sim}15{\mu}m$ 범위의 균열이 복원되었다. 그러나 콘크리트 자기복원 현상에 의해 시각적으로 복원된 부분의 염화물 침투 저항성은 완전히 회복되지 않았다.