• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.67-73
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• 2020

본 연구에서는 실험을 통하여 자기치유 재료 혼입 모르타르 보의 자기치유 성능을 평가하였다. 실험에는 일반 모르타르 보 실험체와 자기치유 모르타르 보 실험체가 사용되었으며, 모르타르의 압축강도, 내력 및 균열의 자기치유 효과를 비교하여 자기치유 성능을 평가하였다. 실험결과 자기치유 재료를 혼입한 모르타르의 압축강도가 일반 모르타르의 압축강도보다 작았지만 28일 압축강도에 대한 118일 압축강도 비율은 동일하게 나타났다. 실험체의 내력은 재령일이 길어질수록 증가하는 경향을 나타냈다. 일반 모르타르 실험체는 균열이 발생할 경우 재령일이 증가하여도 하중은 회복되지 않았으나 자기치유 모르타르 실험체의 경우 반응 생성물의 영향으로 내력이 다소 회복되는 경향을 나타냈다. 균열폭은 두 종류의 실험체 모두 치유기간이 지난 후 감소하는 경향을 보였으나 자기치유 모르타르 실험체에서만 반응생성물이 관찰되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.475-482
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• 2020

본 연구에서는 결정성장형 자기치유 고상캡슐의 코어조성비에 따라 3수준의 고상캡슐을 제조하였으며, 결정성장형 자기치유 고상캡슐을 혼합하여 시멘트 모르타르를 제조하였다. 제조된 고상캡슐은 시멘트 질량의 3%와 혼합하여 시멘트 모르타르의 균열 유도 재령에 따른 치유 특성을 평가하였다. 결정성장형 자기치유 고상캡슐을 혼합한 시멘트 모르타르의 균열 유도 재령에 따른 균열치유 특성을 평가한 결과, 7일 재령 동안 반응하지 않은 수화물질이 남아있기 때문에 고상캡슐과 혼합된 시멘트 모르타르의 자기치유 성능은 28일 재령 대비 7일 재령이 증가한 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.577-583
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• 2022

본 연구에서는 고로슬래그 미분말, 팽창재 및 무수석고로 이루어진 무기계 자기치유 소재를 사용하여 제조한 자기치유 모르타르의 특성을 조사하였다. 무기계 치유재료의 사용량이 다른 3종류의 자기치유 모르타르를 대상으로 압축강도를 측정하고 정수위 투수시험를 통하여 치유성능을 평가하였다. 치유성능 평가지표로 균열유도재령애 따른 치유율과 등가균열폭을 활용하였다. 자기치유 모르타르의 압축강도 발현, 치유재령에 따른 치유율 변화와 경제성을 고려하여 무기계 혼합재의 최적 사용량을 시멘트 질량 대비 20 %로 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.59-66
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• 2020

본 연구에서는 보수 모르타르와 직접 혼합 가능한 결정성장형 자기치유 고상캡슐을 제조하였으며, 자기치유 고상캡슐이 혼합된 보수 모르타르의 품질 및 균열 치유 성능 특성을 평가하였다. 자기치유 고상캡슐을 혼합한 보수 모르타르의 테이블 플로우 및 공기량 평가 결과 혼합율에 관계없이 테이블 플로우 및 공기량은 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 압축강도는 캡슐 혼합율이 증가할수록 강도가 감소하는 경향이 나타났다. 정수위 투수시험에 따른 균열 치유 특성 평가 결과 초기 투수량이 감소하는 결과가 나타났으며, 시간 경과에 따라 반응 생성물 발생하여 균열이 치유되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.367-374
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• 2021

본 연구는 기계·화학적 에너지를 활용하는 메카노케미칼 공정기술을 자기치유 혼화재에 적용하기 위한 목적으로 진행되었다. 기계·화학적 공정기술을 자기치유 혼화재 제조 공정에 적용하여 치유 소재의 활성화 에너지를 증가시켜 치유성능에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 자기치유 모르타르에 사용한 자기치유 소재는 팽창/팽윤제를 주요 구성물로 선정하고 탄산염 촉진제와 무기염 첨가제를 기타 첨가제로 혼입하였으며, 기계·화학 처리공정 적용에 의한 치유 소재의 활성화도 및 개질화 반응이 가능한 재료로 선택하였다. 기계·화학 처리공정에 대한 자기치유 혼화재의 기초평가는 XRD, FT-IR 분석으로 확인하였으며, 자기치유 모르타르의 치유 성능평가는 정수위 투수시험을 이용하여 치유율을 확인하였다. 치유성능 확인결과 기계·화학 처리 공정을 적용한 WM3 시료(MC360min)가 공정처리 하지 않은 WM1 시료에 대비 치유성능이 4.1% 증가하였으며, 자기치유율은 평균 94.3%로 확인되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.283-288
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• 2018

균열 자기치유 소재는 균열발생 시점부터 노출환경 조건에 따라 활성화되기 때문에 치유성능과 균열면의 노출환경 조건과의 관계 규명이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 자기치유형 보수 모르타르의 치유성능에 노출환경 조건이 미치는 영향을 투수시험을 통하여 조사하였다. 균열시험체의 초기 균열폭에 대한 온도 및 습도의 영향을 조사한 결과, 양생온도의 영향은 미미하였으나, 건습변화에 의해서는 균열닫힘 현상이 발생하고 있음을 확인하였다. 그리고 자기치유형 보수 모르타르 시험체의 균열부위에서 생성된 치유물질은 calcite 광물로 확인되었다. 밀도가 높은 calcite 광물은 중력의 영향을 받아 침강하기 때문에, 균열면의 방향에 따라 치유성능에 다소 차이를 나타냈으며, 또한 대기노출 조건보다 습윤노출 조건에서 치유성능이 크게 향상되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.514-522
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• 2022

본 연구에서는 시멘트 복합체에 시멘트계 재료로 구성된 자기치유 캡슐을 적용하여 콘크리트 구조물의 자기치유 성능을 향상시키기 위한 연구의 일환으로 PCC(Powder Compacted Capsule) 크기 및 혼입율에 따른 모르타르의 공학적 특성을 비교ㆍ분석하였다. 이를 위해 PCC 크기 및 혼입율에 따른 모르타르의 유동성, 압축강도, 하중재부하 시험, 탄산화, 초음파속도, 투수 특성 등을 측정하였다. 측정 결과, PCC의 혼입율이 증가할수록 유동성과 압축강도가 증가하였으며, 치유특성 검토를 위해 진행한 하중재부하 시험의 경우 03PC 배합에서 PCC 혼입율이 증가할수록 치유율이 증가하였다. 정수위투수 시험의 경우 PCC를 사용할 경우 유출수량 감소율이 Plain 배합에 비해 최대 35 % 높은것으로 나타났으며, 크기 0.3~0.6 mm의 PCC를 15 % 혼입할 시 모르타르의 균열 치유율 향상에 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.112-119
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• 2020

본 연구에서는 메틸 셀룰로오스를 기반으로 제작한 박테리아 펠렛을 모르타르에 혼입하였으며, 펠렛 혼입에 따른 모르타르 내부 생존률과 강도, 정수위 투수실험에 의한 균열 치유율을 조사하였다. 펠렛은 복합 배양한 박테리아 포자 분말과 메틸셀룰로오스, PVA 영양소 2종과 물로 이루어져 있으며, 유압 프레스를 통해 압출되어 지름 2mm~길이 3~4mm의 형상을 갖는다. 셀룰로오스 펠렛은 중성 pH에서 팽창하여 박테리아와 영양소를 방출하고, 염기성 환경에서 반응하지 않는 성질을 띄어 시멘트 모르타르 내부 박테리아의 장기 생존률이 증대하는 효과가 있다. 또한 펠렛 혼입 모르타르는 정수위 투수실험을 통한 균열 자기치유 성능이 대조군 모르타르에 비해 현저히 상승하였다. 셀룰로오스 기반 펠렛은 새로운 종류의 박테리아 담체 시스템으로 추후 펠렛 개량 및 최적화로 자기치유 콘크리트 개발에 도움을 줄 것이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.600-608
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• 2022

이 연구는 전기영동확산시험을 이용하여 이중층수산화물(LDH)을 혼입한 균열이 있는 자기치유 시멘트 모르타르의 염화물 침투 저항성을 평가하여 LDH가 자기치유 콘크리트의 치유 효과에 미치는 영향을 고찰하였다. 실험결과에 따르면 자기치유물질만 혼입한 경우와 자기치유물질과 Ca-Al LDH를 함께 혼입한 경우 균열 발생 직후 영동확산계수는 대부분 OPC 배합에 비해 더 컸지만, 치유재령이 경과할수록 OPC 보다 더 큰 폭으로 영동확산계수가 감소하며, Ca-Al LDH를 함께 혼입한 경우가 자가치유 물질만 혼입한 경우보다 영동확산계수 감소가 더 크게 나타나 더 높은 자기치유 성능을 보였다. 이는 균열면에 자기치유 반응생성물이 증가하면서 균열 내부에서 LDH에 의한 염소이온의 구속작용이 더 커진다는 것을 시사한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.383-388
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• 2021

본 연구에서는 정수위 투수시험을 통하여 무기계 치유소재를 사용한 자기치유 모르타르의 치유성능을 평가하였다. 자기치유 모르타르의 제조를 위해 무기계 소재로 고로슬래그 미분말, 황산나트륨, 무수석고를 사용하였으며, 시멘트 클링커 분말과 클링커 잔골재를 시멘트와 잔골재를 각각 대체하여 사용하였다. 정수위 투수시험을 수행하여 균열폭과 치유재령 경과에 따른 단위유출 수량을 측정하였다. 자기치유 모르타르의 치유성능평가 결과 Plain 모르타르와 비교하여 치유재령 28일에서 초기 균열폭이 0.3mm인 경우 치유율이 30%p 이상 증가하여 치유성능이 크게 증진된 것을 확인하였다. 또한, 투수시험결과로부터 얻은 상수(α)를 이용하여 치유재령 경과에 따른 등가균열폭을 산출하였으며, 등가균열폭과 치유율의 상관관계 분석을 통해 치유 목표균열폭을 만족하기 위한 초기 균열폭과 도달시기를 예측하였다.