본 연구에서는 지반함몰을 유발하는 지반 내 공동 긴급복구 재료에 대한 팽창 및 일축압축강도 실험을 수행하였으며, 실험결과를 바탕으로 주제-경화제 구성비와 주제 내 발포제-촉진제 배합비에 따른 팽창 및 강도특성을 분석하였다. 먼저, 경화시간-팽창률 관계를 분석한 결과, 주제에 포함된 발포제와 촉진제 배합조건에 상관없이, 경화제의 비율이 높으면, 경화시간을 단축하면서 팽창률을 감소시키는 것으로 평가되었다. 이는 주제-경화제 구성비가 팽창률에 큰 영향을 미치는 것을 의미한다. 팽창재료의 강도특성을 분석한 결과, 발포제와 촉진제 배합비가 팽창재료 강도에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 따라서 긴급복구가 요구되는 경우, 공동의 크기 및 형태 등에 따라 팽창재료의 소요 주입시간, 팽창률 및 요구강도를 고려한 주제-경화제 구성비, 주제 내 발포제-촉진제 배합비의 적용이 필요함을 확인하였다.
본 연구는 정적 및 동적하중 재하상태에서 배합조건을 달리한 콘크리트의 파괴특성을 조사하고자 3점 휨 실험을 실시하였다. 실험은 물-시멘트비를 일정하게 유지한 상태에서 슬럼프 값을 변화시키는 경우와 슬럼프 값을 일정하게 유지하면서 물-시멘트비를 변화시키는 경우로 구분하여 배합비를 달리한 6가지 배합형태의 무근콘크리트 시편 54개를 제작하였다. 실험결과에 의하여 콘크리트의 파괴에너지(Gf)와 특성길이(lch)를 구한 수 이를 강도특성(f'c, fsp , Ec, ff)과의 상관관계를 규명하고 파괴에너지(Gf)를 이용한 배합설계의 타당성을 검토하였다.
실리카로 보강된 고무 배합물은 보강제의 분산이 나쁘기 때문에 카본 블랙으로 보강된 배합물에 비해 더 긴 배합 시간이 필요하다. 실리카와 카본 블랙으로 보강된 천연 고무 배합물에서 배합 공정이 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 마스터뱃치(MB) 배합물의 최종 온도를 $150^{\circ}C$로 하였을 때, 실리카와 카본 블랙을 따로 투입하는 경우가 함께 투입하는 공정보다 배합 시간을 더 길게 가질 수 있었다. 실리카를 먼저 투입하는 것이 카본 블랙을 먼저 투입하는 것보다 배합 시간이 길었다. MB 배합 공정을 한 단계로 구성한 배합물과 두단계로 구성한 배합물을 비교하였다. 두 단계 공정으로 배합한 배합물의 스코치 시간이 한 단계 공정으로 만든 배합물의 스코치 시간보다 길었고 bound rubber 함량은 작았다. 두단계 공정으로 만든 가황물은 한단계 공정으로 만든 것에 비해 신율이 높고 인장 강도도 강하고 피로 특성도 우수한 것으로 나타났다.
본 연구의 목적은 당사 콘크리트 배합설계 프로그램인 쌍용배합설계시스템(Ssangyong Mix Proportioning Design System ; 이하 SMPD라 칭한다)을 기본으로해서 슬래그시멘트에 대한 콘크리트 배합설계(안)을 제안함으로써 콘크리트 현장에서 합리적으로 콘크리트를 제조할 수 있도록 하는데 있다. 연구 내용은 슬래그시멘트와 보통시멘트간의 콘크리트 물성차이를 실험실적으로 규명하기 위해서 슬래그 함유량 및 양생 온도별로 슬래그시멘트의 콘크리트 강도발현특성, 물시멘트비, 단위수량변화 및 응결특성 등을 검토하였으며 그 결과를 이용하여 슬래그시멘트의 콘크리트 배합설계를 시행, 표준배합과 현장배합표를 제시하였다.
국내산 고구마를 이용하여 고품질의 고구마 막걸리를 개발하기 위해 다양한 방법의 고구마 막걸리 제조 방법 선정과 믹스쳐 디자인을 이용한 고구마 막걸리의 최적 배합비를 산출하였다. 엿기름 첨가 유무에 따른 혼합당화, 분리당화발효법을 이용하여 고구마 막걸리를 제조한 결과, 동시당화발효를 이용하여 고구마 막걸리를 제조하는 것이 적합함을 확인하였다. 최적의 고구마 막걸리 배합비를 구하기 위하여 쌀, 고구마, 물 세 가지 재료 요인으로 mixture design을 이용하여 다양한 배합비를 결정한 후, 고구마 막걸리를 제조하였다. 또한 제조된 고구마 막걸리의 선호도, 총 폴리페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능을 측정하여 통계적 모델링과 분석을 하였고, trace plot 및 contour plot을 이용하여 각 재료의 함량이 반응값에 미치는 영향을 확인할 수 있었다. 프로그램에 의해 예측된 고구마 막걸리의 최적 배합비는 15.11(쌀) : 44.89(고구마) : 40(물)이었으며, 이 배합비에 따른 반응값의 예상치는 선호도 6.17, 총 폴리페놀 함량이 414.95 mg GAE/${\ell}$, DPPH 라디칼 소거능은 38.02%로 예측되었다. 최적배합비를 바탕으로 일반고구마, 호박고구마, 자색고구마를 이용하여 고구마 막걸리를 제조한 결과, 호박고구마 막걸리의 알코올 함량이 5.83%로 가장 높게 나타났으며, 총 폴리페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거능은 자색고구마 막걸리>호박고구마 막걸리>일반고구마 막걸리의 순서로 높게 나타났다.
탄성포장은 보행자의 만족감이 매우 높아 수요가 지속적으로 증가할 것으로 예상되나, 탄성포장의 재료 배합기준 즉, 합성고무 칩(EPDM chip)과 폴리우레탄 바인더의 적정배합기준이 미비하여 시공 시 많은 시행착오를 겪고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구는 조경용 탄성포장의 폴리우레탄 바인더 배합비에 따른 결합력과 반발탄성의 변화를 실험을 통해 분석하고, 이를 바탕으로 적정한 재료배합 비율을 제시하고자 하였으며, 실험결과는 다음과 같다. 인장실험에서는 시료 B와 시료 C가 바인더 배합비율과 인장강도 간에 강한 양의 상관관계가 있는 것으로 나타나, 배합비율이 증가하면 인장강도가 증가한다는 것을 알 수 있다. 경도실험에서는 시료 A,시료 B,시료 C모두 바인더 배합비율과 경도 간에 통계적으로 상관관계가 없는 것으로 나타나, 탄성포장재의 경도는 바인더의 배합비율에 따라 달라지지는 않는 것으로 판단된다. 반발탄성실험에서는 시료 A와 시료 B가 배합비율과 반발탄성 간에 강한 음의 상관관계가 있는 것으로 나타나, 배합비율이 증가하면 반발탄성이 낮아진다는 것을 알 수 있다. 실험결과를 바탕으로 적정배합비율을 분석해 보면 인장강도의 경우, 인장강도의 증가가 둔화되거나 오히려 감소하는 배합비율 포인트는 20%이며, 반발탄성의 경우, 반발탄성이 급격하게 감소하는 배합비율 포인트는 22%이다. 따라서 두가지 요인을 감안할 때, 적정 배합비는 20~22% 사이로 판단된다. 본 연구의 결과는 조경용 탄성포장 시공 시 결합력과 탄성을 제고할 수 있는 재료배합의 지침을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
국내 자동차 사용이 증가하면서 폐타이어의 재활용에 대한 관심이 고조되고 있다. 폐타이어의 재활용을 위한 처리방법중 분말가공 형태는 25%로서 건설현장에서 다양하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 황과 폐타이어를 이용한 콘크리트(SRC: Sulfur-Rubber Concrete)의 물리적 특성을 파악하여 최적배합비를 제안하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 황과 폐타이어의 배합양을 달리하여 압축강도 실험을 수행하였다. 더불어 SRC의 제작과정을 2개의 배합방법(건조배합과정 및 습윤배합 과정)에 따라서 각각 그 특성을 평가하였다. 그 결과 고무의 혼입률이 증가할수록 SRC의 압축강도는 감소함을 알 수 있었으며, 마이크로 충진재의 첨가와 황 혼입률 조절은 압축강도를 향상시켰다. 또한 SRC의 황의 혼입률을 조절하여 강도의 최적값을 제안하였다. 이러한 SRC는 도로포장이나 경량벽체 또는 충격에너지 흡수율이 높은 건설 분야에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
사료배합비 문제는 여러가지 형태의 전산기에 의해 풀 수 있다. 프로그램 FEEDMIX는 전술한 문제를 풀 때 MV8000을 이용하면 몇분대로 풀리고 중형(64KW), 소형(64KB)를 이용하면 몇시간대로 풀리고 있다. 적은 CPU 용량을 가진 중형, 소형에서 많은 시간이 걸릴 것은 당연하다. 그러나 사료배합비를 구하는 문제는 화급을 요하는 문제가 아니기 때문에 몇시간씩 걸리더라도 예를 들어 퇴근할 때 프로그램을 수행케하여 출근 때 그 결과를 받아본다든가 할 수 있을 것이다. 이런 방법으로 중형, 소형 전산기를 활용하면 대형전산기에 의뢰하여 비싼 값으로 문제를 푸는 것보다는 여러가지 편리한 점이 많을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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