• 한국건축시공학회지
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• 제10권2호
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• pp.89-96
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• 2010

본 연구에서는 섬유의 종류에 따른 고인성 모르타르의 역학 및 내구특성을 비롯한 ECC내화패널의 역학 및 내화특성을 평가한 결과 고장력 PVA섬유를 활용하여 ECC내화패널을 제작하여 역학 및 내화특성을 검토한 결과 국토해양부 관리기준에서의 3시간 내화성능을 확보할 수 있었으며, 폭렬 억제 효과가 있는 것으로 확인되었다. 또한, 역학적 특성 평가결과 일반 고강도 콘크리트 시험체에 비해, 압축강도 및 압축강성이 증가하는 것으로 나타났으며, 연성비도 크게 증가되는 것이 확인되었다. 본 연구 결과 ECC내화패널의 구속효과에 의한 고강도 콘크리트 부재의 역학적 성능을 향상시킬 수 있는 것으로 나타났으며, 변형능력도 크게 향상되는 것으로 나타나, 향후 내화패널의 제조공법 및 현장 조립공법에 대한 지속적인 연구를 통해 기존 PC공법의 단점을 해결할 수 있는 초고층 건축물의 새로운 PC공법으로의 개발이 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.371-378
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• 2017

본 연구에서는 철근콘크리트 아치 데크의 정적재하실험을 통해 휨 거동을 평가하였다. 휨 실험은 길이 2.5 m, 폭 1.2 m, 중심단면 두께 100 mm, 단부단면 두께 160 mm의 실제 크기 프리캐스트 철근콘크리트 아치 데크의 정적재하 실험을 실시하였다. 실험결과는 극한설계강도에 비하여 약 1.74배 높은 하중을 견디는 것으로 관찰되었다. 반면, 실험체에는 구간에 따라 각각 다른 거동이 관찰되었다. 이러한 거동은 아치 데크와 이를 지지하는 반력대 사이에 일체거동이 이뤄지지 않은 이유로 인한 것으로 판단되었다. 그러므로 추후 연구에서는 반력대를 제외한 아치 데크의 정적재하 실험을 통해 정밀한 거동을 확인해야 할 것으로 사료된다. 실험결과를 종합하여 보면, 철근콘크리트 아치 데크는 일반형태의 바닥판에 비하여 우수한 구조적 이점을 통해 설계기준보다 높은 구조성능을 나타내었다. 이를 통해, 향후에는 장지간 바닥판으로써의 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.261-268
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• 1998

설계시에는 일반적으로 건조수축에 의한 처짐을 무시하나, 슬래브와 같은 얇은 부재의 경우에는 건조수축에 의하여 결코 무시할 수 없는 처짐이 발생할 수 있으며 별도로 고려하여야 한다. 기존의 건조수축에 의한 곡률산정방법은 등가인장응력법, Miler의 방법 및 Branson의 방법 등이 있다. 건조수축에 의한 곡률은 철근의 배근상태, 부재의 형상과 크기, 사용된 콘크리트의 재료적 특성, 야생기간등의 함수이나 기존의 방법들은 이를 적절히 고려하지 못하고 있다. 그리고 양생기간이 길어지면 건조수축량이 감소하고, 건조가 시작될 때의 콘크리트 강도가 증가됨으로 인하여 건조수축에 의한 곡률이 크게 감소한다. 기존의 방법들은 이를 고려하지 못학 있으며 충분한 양생이 이루어진 부재에 있어서의 곡률을 크게 평가하는 경향이 있다. 본 연구에서는 먼저 기존의 건조수축에 의한 곡률산정방법을 검토하고 수정유효탄성계수법에 근거한 새로운 곡률산정방법을 제시하였다. 기존의 실험결과와 비교하여 볼 때 제안된 방법이 철근콘크리트 보의 건조수축에 의한 곡률을 비교적 잘 예측하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.179-187
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• 2017

철근콘크리트 휨 부재의 최대철근비에 대한 설계 규정은 일반적으로 부재 파괴 시 철근이 항복하도록 하여 충분한 연성과 경제성을 보장 하도록 하고 있다. 콘크리트구조기준(2012)에서 최대철근비는 인장 철근의 순인장변형률 항으로 표현되고, 고강도 재료가 사용되는 경우 매우 높은 철근비를 나타낸다. 따라서 이는 콘크리트 타설시 시공성 확보에 어려움을 야기할 수 있다. 이에 반해, 도로교설계기준(한계상태설계)에서는 최대중립축 깊이비가 0.4가 되도록 최대철근비를 규정하고 있다. 이 결과로부터 시공성 및 연성을 확보할 수 있는 최대철근비에 대한 합리적인 모델을 제시하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.83-91
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• 2015

충돌 또는 폭발 하중 하의 콘크리트는 정적 하중에서 가지는 재료물성과 다른 거동을 보이게 된다. 즉, 고변형율 하의 콘크리트의 재료물성은 크게 변화하게 되며, 이를 시험평가하기 위한 방법 중 압축강도와 관련된 시험법으로는 SHPB(Split Hopkinson Pressure Bar) Test가 있다. 그러나, SHPB Test는 금속과 같은 인성재료를 위해 개발된 시험방법으로서 취성재료인 콘크리트에 적용이 가능한지에 대한 검토가 추가적으로 필요하며, UHPC와 같은 섬유보강 초고성능 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 이에 본 연구에서는 콘크리트 시험체를 위해 제작된 SHPB Test 장비를 사용하여 일반 콘크리트 및 UHPC 시험체에 대한 시험평가를 수행하였으며, SHPB Test의 적용 적정성을 파악하기 위하여 초고속카메라를 활용한 변위영상 분석을 통한 검증을 수행하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.92-99
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• 2002

본 연구는 고로슬래그 미분말의 치환율 변화에 따른 노출 콘크리트의 물리적 성질 및 표면 광택도 특성에 대하여 검토하였다. 실험결과, 고로슬래그 치환율 증가에 따른 공기량 및 유동성은 유사하게 나타났고, 단위용적중량은 저하하였다. 후기재령에서의 압축강도는 고로슬래그의 잠재수경성 반응에 기인하여 증가하였다. 건조수축은 커지는 것으로 나타났다. 노출 콘크리트의 표면 광택도는 W/B가 낮을수록 또한, 표면 도포인 경우 증가하였다. 고로슬래그 미분말의 치환율 증가에 따른 광택도는 고로 슬래그의 공극충전효과 및 백색도에 의하여 증가하였는데, 이때 고로슬래그 미분말의 치환율 10% 증가시 약 7% 정도 증가하였다. 거푸집 종류에 따라서는 아크릴, 치장합판, 철판, 일반합판 순으로 광택도가 우수한 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권4호
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• pp.337-345
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• 2022

해안지역 초고층 콘크리트 건축물 매트기초는 상하층 응력발생으로 인한 결함예방과 원활한 공정관리를 위해 일반적으로 일체타설이 요구되지만 일체타설의 경우 수화열에 의한 온도응력 균열 발생의 우려가 있으며 다짐에 대한 시공성을 확보하기 위해 높은 수준의 자기충전성의 콘크리트 배합이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 요구성능을 만족할 수 있도록 고성능 분사제와 혼화재의 사용량을 실험변수로 배합 실험을 통해 최적량을 도출하고자 하였다. 배합 변수별 결과분석을 통해 단위수량은 155kg/m³, 결합재에서 시멘트 비율 18% 일 때 굳지 않은 콘크리트 물성 및 강도발현 목표값을 만족하는 것으로 나타났다. 4성분계(시멘트 18%, 슬래그미분말 50%, 플라이애시 27%, 실리카흄 5%)가 사용되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권6호
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• pp.787-792
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• 2022

겨울철 제설염의 사용은 콘크리트의 미세조직을 손상시기게 되고 이는 내구성을 감소시켜 콘크리트의 수명 단축으로 이어진다. 이러한 단점을 개선하기 위해 상변화물질(Phase Change Material, PCM)의 잠열을 콘크리트에 적용함으로써 손상을 완화하고 제설염의 수요를 감소시킬 수 있는 융설 PCM 함침 경량골재(Phase Change Material Impregnated Light Weight Aggregate, PCM-LWA) 콘크리트를 개발하고자 한다. 콘크리트를 제작할 때, PCM을 함침하고 캡슐화한 팽창점토(Expanded Clay)는 일반골재의 50 %를 대체하여 사용되었으며, 열적 성능을 향상시키기 위해 사용된 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nano Tube, MWCNT)는 바인더 중량 대비 0.10 %, 0.15 % 및 0.20 %의 비율로 첨가되었다. PCM-LWA를 적용한 시편들의 압축강도 시험 결과 약 54 %의 강도 감소를 보였지만 MWCNT의 첨가를 통하여 PCM-LWA 콘크리트의 열적 성능을 크게 향상시켰다. 열 사이클링 시험에서 모든 시편은 15℃ ~ -5℃의 온도에서 시험하였다. 주변 온도가 0℃ 미만으로 내려갈 때, 다른 시편들의 내부 온도는 0℃ 미만으로 내려가거나 조금 웃도는 경향을 보였지만, CNT를 0.10 % 첨가한 시편의 내부 온도는 2℃로 유의미한 차이를 보였다. 0.15CNT와 0.20CNT의 경우 CNT의 함유로 인하여 과냉각이 발생하였고 열효율이 떨어지게 되어 시편 내부의 온도가 0℃ 이하로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 융설 시험에서 열 사이클링 시험의 결과와 유사하게 50PCM-LWA와 0.10CNT는 얼음을 녹이는 데에 가장 뛰어난 성능을 보였지만 시간이 흐름에 따라 열전도율이 높은 0.10CNT 시편이 가장 우수한 성능을 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.999-1010
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• 2016

최근 국내에서는 고강도 강연선이 실구조물에 적용되는 사례가 늘어나고 있다. 이 연구에서는 LNG 저장탱크에 통상적으로 적용되는 1,860 MPa급 강연선을 2,400 MPa급 고강도 강연선으로 대체할 때 쉬스 배치 간격 증가에 따른 구조적인 영향을 고찰해 보았다. 먼저, LNG 탱크의 원통형 벽체를 모사하는 유한요소모델에 원환텐던 및 수직텐던의 프리스트레싱 효과를 등가하중으로 가하되 프리스트레싱 효과의 총합은 일정한 상태에서 텐던의 간격 및 긴장력을 조절한 결과, 고강도 강연선을 적용해도 설계 시 요구되는 소정의 응력 분포를 구현할 수 있는 것으로 나타났다. 또한, LNG 탱크 벽체 일부분을 모사하는 실대형 실험체를 제작하고 15.2 mm 직경 고강도 강연선이 31개 삽입된 쉬스를 2개 배치하여 매우 높은 수준의 프리스트레싱 힘이 콘크리트에 적절히 전달되는지 관찰하였다. 한편, 세계 최대 용량인 270,000 kl급 LNG 탱크의 유한요소모델을 구축하고 고강도 강연선을 적용했을 때의 프리스트레싱 효과를 일반 강연선의 경우와 비교하였으며, LNG 누출 사고 시에도 여유압축응력 및 여유압축구간과 같은 수밀성 규정을 만족함을 확인하였다. 이 연구결과는 2,400 MPa급 고강도 강연선이 실제 LNG 탱크에 적용될 때 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권4호
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• pp.355-365
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• 2015

본 연구에서는 친환경 무기질 고화재를 사용하여 무시멘트 황토모르타르의 유동성과 강도특성 및 내수성과 동결융해 등의 내구 특성을 검토하였다. 실험결과 황토모르타르의 재령 28일 압축 및 휨강도는 마사토와 황토 혼합비율에 관계없이 고화재 치환율이 증가할수록 증가하였고, 고화재 치환율에 관계없이 재령 14일까지의 강도증진효과는 크게 나타났으나 재령 14일 이후 강도증진 효과는 상대적으로 낮아 황토모르타르의 강도발현은 일반 콘크리트의 강도발현보다 빠른 것으로 나타났다. 또한, 고화재 10% 사용 시 평균 휨강도는 1.7MPa로 포장용 콘크리트의 재령 28일 휨강도 4.5MPa 이상을 만족시키지 못하였으나, 고화재 20%에서 약 4.0MPa, 고화재 30%에서 5.3MPa로 근접하거나 높게 나타나, 황토모르타르를 포장용 도로에 적용시 고화재 사용량은 최소 20% 이상 되어야 할 것으로 판단된다. 내수성 실험결과 흡수 건조의 반복은 황토의 혼합비율에 관계없이 질량을 감소시켰으며, 최대길이변화율은 황토 혼합비율과 고화재 치환율이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났다. 동결융해 저항성 실험결과 동결융해 300 사이클에서 상대동탄성계수는 고화재 20%에서 75%, 고화재 30%에서 79%로 나타나, 황토모르타르의 상대동탄성계수 60% 이상을 만족시키기 위한 고화재 사용량은 20% 이상이 필요한 것으로 나타났다.