• 콘크리트학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.439-449
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• 2008

혼화재를 사용한 혼합콘크리트는 콘크리트의 품질을 개선시키며 지속가능한 콘크리트구조물의 건설에도 기여하고 있다. 실리카퓸 (SF), 고로슬래그미분말 (GGBS), 플라이애쉬 (PFA) 등의 시멘트계 결합재는 고성능콘크리트의 혼화재로서 인식이 증가되고 있으나, 삼성분계 혼합콘크리트에 대한 연구는 매우 제한적이며, 특히 염해에 의한 부식저항성 측면에서의 연구는 상당히 취약한 실정이다. 본 연구에서는 보통포틀랜드시멘트의 경우를 50%의 치환율로 고정한 후 고로슬래그미분말의 경우는 $20{\sim}40%$, 실리카퓸의 경우에는 $5{\sim}15%$, 플라이애쉬의 경우는 $10{\sim}45%$로 치환한 경우의 각종 배합에 의한 염해부식저항성에 관한 실험연구를 수행하였다. 삼성분계 혼합콘크리트의 염해부식저항성을 평가한 본 연구에서는, 수행 실험으로서 부식 저항성 실험, 염소이온 고정화 능력 실험, 급속 염화물 촉진 실험, 산중성화 저항 능력 실험 등을 수행하였다. 연구 결과로서, 삼성분계 콘크리트는 미세구조를 치밀화 하여 염소이온의 이동을 지연시키고 있음을 확인하였다. 또한, 염분을 함유한 삼성분계 혼합콘크리트 내의 염소이온 고정화 능력 및 산중성화 저항 능력이 크게 개선되고 있음을 확인하여 염해에 대한 부식 저항성이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권6호
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• pp.619-630
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• 2022

콘크리트의 배합설계와 압축강도 평가는 지속가능한 구조물의 내구성을 위한 기초적인 자료로서 활용되고 있다. 하지만, 콘크리트 배합설계는 최근 배합요소의 다변화 등의 이유로 인하여 정확한 배합요소 산정이나 기준값 설정에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 인공지능 기법 중 하나인 딥러닝 기법을 사용하여 삼성분계 콘크리트의 배합요소를 산정하는 양방향 해석의 예측모델을 설계하는 것을 목적으로 한다. 콘크리트 배합요소 산정을 위한 DNN 기반 예측모 델은 층 수, 은닉 뉴런 수를 변수로 한 총 8개의 모델을 사용하여 성능평가 및 비교를 실시하였으며, 이후 학습된 DNN 모델을 사용하여 소요압축강도에 따른 콘크리트 배합 산정 결과를 출력하였다. 모델의 성능평가 결과, 콘크리트 압축 강도 인자에 대하여 평균 약 1.423%의 오류율을 나타내었으며, 삼성분계 콘크리트 배합인자 예측에 대하여 평균 8.22%의 MAPE 오차를 만족하였다. DNN 모델의 구조별 성능평가 비교 결과, 모든 배합인자에 대하여 DNN5L-2048 모델이 가장 높은 성능을 보였다. 학습된 DNN 모델을 사용하여 30, 50MPa의 소요압축강도를 가지는 삼성분계 콘크 리트 배합표 예측을 진행하였으며, 추후 학습을 위한 데이터 세트 확장과 실제 콘크리트 배합표와 DNN 모델 출력 콘 크리트 배합표 간의 비교를 통한 검증 과정이 필요할 것으로 판단된다.

• 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.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1073-1076
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• 2008

본 연구는 100년 내구수명을 갖는 해양 콘크리트의 배합설계를 위한 단계에서 실시된 물성 시험값을 제시하였다. 배합설계시에 검토한 시멘트는 삼성분계시멘트와 고로슬래그시멘트의 두 가지 종류였으며, 삼성분계시멘트는 1종시멘트(OPC), 고로슬래그(BSF) 그리고 플라이애쉬(FA)의 세 가지를 혼입한 것이며, 그 혼합비로 네 가지(35:45:20, 30:35:35, 30:40:30, 35:40:25)를 변수로 하였고, 고로슬래그시멘트는 1종시멘트에 고로슬래그의 치환율을 세 가지( 40%, 50%, 60%)를 변수로 하였다. 주요 검토 사항으로는 제1종시멘트와 고로슬래그 그리고 플라이애쉬를 사용한 삼성분계시멘트를 이용한 콘크리트 배합과 고로슬래그시멘트를 이용한 콘크리트 배합에 대하여, 염해환경하에서 내구수명 100년을 확보할 수 있도록 콘크리트의 최종 배합비를 결정하기 위하여 기본 물성시험(슬럼프, 공기량. 강도 등) 및 염소이온확산계수실험(NT Build 492)을 수행하였다. 그 결과로부터 100년 내구수명을 확보할 수 있는 콘크리트의 배합을 결정하였으며 또한 다른 프로젝트에서 참고 자료로 활용할 수 있는 사항들을 제시하고자 하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.1-7
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• 2020

고로슬래그 미분말은 뛰어난 장기 강도와 염해 저항성 등을 바탕으로 활발히 사용되는 혼화재들 중 하나이다. 국내 규격(KSF 2563)은 저분말도 GGBFS를 가지고 있는 일본 및 영국의 규격과는 다르게 3종의 GGBFS가 모두 고분말도에 포함된다. 본 연구에서는 4,000급 고로슬래그 미분말와 플라이애시를 혼입한 수화열 저감용 삼성분계 배합과 3,000급 GGBFS를 혼입한 배합의 굳지 않은 콘크리트 특성, 압축 강도, 수축 특성을 분석하였다. 수화열 저감용 삼성분계 배합과 저분말도 고로슬래그 미분말을 혼입한 배합 간에 공기량과 슬럼프는 동일한 값을 나타내었으며 초결 및 종결 시간의 경우 20분 내외의 결과를 나타내어 큰 차이가 나타나지 않았다. 압축 강도와 수축 특성 분석에서 삼성분계 배합은 저분말도 GGBFS를 혼입한 배합보다 더 낮은 장기 강도와 높은 수축량을 나타내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.287-294
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• 2019

고로슬래그 미분말은 뛰어난 염해 저항성 및 내화학성을 가지고 있어 콘크리트에 널리 쓰여왔으나, 고분말도에 따라 수화열과 건조 수축에 의한 균열이 보고되고 있다. 국제 표준에서는 콘크리트에 저분말도 고로슬래그 미분말의 폭 넓은 상용화 및 균열 저감을 위하여 3,000급 저분말도 고로슬래그 미분말이 포함되어 있다. 본 연구에서는 저분말도 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트(50%의 물-결합재비와 3,000급 고로슬래그 미분말을 60% 치환)와 삼성분계 콘크리트(50% 물-결합재비와 4,000급 고로슬래그 미분말 및 플라이애시를 총 60% 치환)가 고려되었다. 저분말도 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트와 삼성분계 콘크리트의 강도 차이는 재령 3일차에서 재령 91일차까지 확연한 차이는 없었으며 우수한 염해와 탄산화 저항성을 나타내었다. 또한 적절한 공기량을 함유하여 두 배합 모두 90.0 이상의 높은 내구성 지수를 나타내었다. 배합개선을 통하여 저분말도 GGBFS 콘크리트의 초기강도 개선한다면 낮은 수화열 및 고내구성을 가진 매스 콘크리트를 제조할 수 있으리라 판단된다.

• Composites Research
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• 제25권4호
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• pp.110-116
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• 2012

최근 대규모 토목구조물의 내구성 향상 및 수화열 저감 성능을 확보하기 위하여 1종 보통포틀랜드시멘트에 고로슬래그미 분말 및 플라이애시를 혼합 치환한 삼성분계 혼합시멘트(TBC)의 개발 및 현장적용이 증가하고 있다. 또한 최근 건설사를 중심으로 공사비용 절감 등을 이유로 공사기간 단축 노력이 계속되고 있다. 이를 위해 콘크리트의 조기강도 성능이 요구되어진다. 따라서 상대적으로 조기강도 발현이 느린 TBC의 성능 보완이 필요하다. 이 연구에서는 TBC 모르타르의 조기강도 발현 성능을 향상시키기 위한 노력으로, 고로슬래그미분말 및 무수석고의 분말도와 첨가율을 조절하여 모르타르의 압축강도, $SO_3$ 함량 및 SEM 분석을 실시하였다. 실험 결과, TBC 모르타르는 분말도 약 $4,200cm^2/g$의 고로슬래그미분말을 사용하고 분말도 약 $10,000cm^2/g$의 무수석고 3.5%를 첨가하고 $SO_3$함량을 3.72% 내외로 관리하는 것이 가장 우수한 조기강도 특성을 보이는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.505-508
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• 2008

본 연구에서는 댐 보조 여수로 낙차공의 매스콘크리트 시공을 위하여 저발열 콘크리트 배합과 1m${\times}$1m${\times}$1m box 시험을 통하여 수화열에 의한 온도 상승 정도 및 압축강도 발현 특성을 비교 분석 하였다. 이를 위하여 콘크리트 배합은 총 4개의 배합을 실시하였다. 각 배합에 사용된 콘크리트는 제 1종 시멘트 콘크리트, 플라이애쉬 시멘트 콘크리트 그리고 삼성분계 시멘트 콘크리트 2종류이다. 각 box의 지정위치에서 수화열이 계측되었고, 온도 측정 결과를 바탕으로 두께 2.0m인 댐보조 여수로 낙차공에 대한 수화열 해석을 실시하였다. 본 논문에서는 이러한 일련의 실험 결과와 분석결과를 제시하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.78-81
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• 2003

Recently, physical properties of concrete containing ternary blended cement were actively researching to develop durability, mobility, and atc. as well as strength increase of concrete. In this study, durability of concrete such as the resistance against chloride ion penetration, rebar corrosion, freeze and thaw, and sulfate were researched for concrete containing ordinary portland cement(OPC) and ternary blended cement(TBC), respectively. For this purpose, concrete specimens containing OPC and TBC, respectively, were made for 37.5% of W/C, and then various durability experiments described above were carried out. As a result, it was observed from the test that concrete containing TBC showed excellent durability than concrete containing OPC.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.41-47
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• 2009

포스트텐션 콘크리트 포장(post-tensioned concrete pavement ; PTCP)은 초장스팬 콘크리트 포장(l=120 m)을 구현하고 장기공용성(40년 이상)을 확보하기 위해 개발되었다. 본 논문에서는 PTCP공법의 장점을 효율적으로 활용하기 위하여 고내구성 콘크리트 재료개발에 대한 연구를 수행하였다. 첫째로, 알칼리 골재반응을 억제할 수 있도록 플라이 애시를 20% 치환(단위바인더량대비)하고, 둘째로, 조기강도확보 및 투수저항성을 개선하기 위하여 실리카흄을 적용하였다. 삼성분계 콘크리트의 역학적 특성, 투수저항성 및 표면박리저항성을 평가한 결과, 실리카흄 첨가에 따라 조기강도가 현저히 개선되고, 투수저항성이 "Low"에서 "Very Low" 등급으로 개선되는(ASTM C 1202 기준) 것으로 나타났다. 그러나 실리카흄 첨가량이 증가함에 따라 표면박리저항성이 저하되므로, 내구성을 고려한 현장 적용성을 확보하기 위해서는 단위바인더량 대비 5%이하로 첨가되는 것이 바람직한것으로 나타났다. 공극구조 분석결과, 개선배합에서 간격계수(spacing factor)가 $250\pm15\mu m$로 평가되어 내구성 지수가 향상된 것으로 나타났다.