• 대한토목학회논문집
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• 제29권2A호
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• pp.171-179
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• 2009

콘크리트의 공극률은 유해인자의 주된 이동통로가 될 뿐 아니라, 수분을 보유할 수 있는 역할을 하게 되므로, 열화물질 이동 저항성을 평가할 수 있는 주된 지표가 되고 있다. 내구성에 대한 연구가 중요해짐에 따라, 공극구조를 기본으로 하는 열화모델이 최근 들어 개발되고 있으며, 공극구조와 내구특성간의 관계는 매우 중요하게 평가되고 있다. 본 연구는 5가지의 다른 물-시멘트비(40%, 45%, 50%, 55%, 60%)를 가진 시멘트 모르타르를 제조하여, 공극률을 포함한 다양한 내구성 실험을 수행하였다. 내구특성 실험은 기본적인 압축강도 실험을 포함하여, 투기성 실험, 염화물 확산계수 실험, 흡수율 및 수분 확산계수 실험 등이 수행되었다. 평가된 내구성 실험결과는 물-시멘트비와 공극률에 따라 분석되었다. 공극률이 1.45 배 높아질수록, 강도는 0.6배 수준으로 감소하였으며, 투기성, 염화물 확산계수, 흡수율, 수분확산계수는 각각 2.3배, 2.1배, 5.5배, 그리고 3.7배 수준으로 증가하였다. 이러한 내구특성 변화율은 높은 상관성을 보이며, 공극률에 따라 선형적으로 변화함을 알 수 있었다. 한편, 실험결과와 문헌분석을 통하여, 목표내구성능을 설정하였으며, 이에 따라서 고내구성 콘크리트를 위한 공극를을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.89-98
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• 2007

본 연구에서는 RC구조물의 접착 보수 보강 재료의 박리와 연관한 변형 거동에 대하여 검토하였다. 응력-변형곡선에서 최대응력 이후 항복을 일으킬 수 있는 변형량은 바탕재인 시멘트 모르터의 경우 $2.0{\times}10^{-3}$, 콘크리트는 $1.3{\times}10^{-3}$ 전후이고, 접착제인 에폭시수지 $0.8{\times}10^{-3}$, 폴리머 시멘트 모르터 $2.5{\times}10^{-3}$이며, 보강재인 강판과 탄소봉은 2.5와 $9.1{\times}10^{-3}$정도인 것으로 밝혀졌다. 온도변화에 따른 선팽창계수는 바탕재인 시멘트 모르터 및 콘크리트의 경우 $10{\mu}{\varepsilon}/{^{\circ}C}$전후인데 비하여, 접착제인 에폭시 수지는 $41{\sim}54{\mu}{\varepsilon}/{^{\circ}C}$, 폴리머 시멘트 모르터는 $-0.5{\sim}0.7{\mu}{\varepsilon}/{^{\circ}C}$, 보강재인 강판은 바탕재료와 비슷하지만, 탄소섬유는 $-1.7{\mu}{\varepsilon}/{^{\circ}C}$로 제일 작은 값이었다. 특히 바탕재료인 콘크리트와 에폭시수지 접착제간에는 온도변화에 따른 선팽창계수 차이가 크게 발생하였는데, 에폭시 수지 종류에 따라 약간의 차이는 있지만, $20{\sim}35{^{\circ}C}$이상의 온도차가 발생하는 조건이면 에폭시수지 접착제는 콘크리트 접착면에서 자연적으로 박리 할 수도 있는 것으로 밝혀졌다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.50-58
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• 2014

신축공사의 비용에 대한 부담과 건설된 지 오래되어 노후화가 진행된 철근콘크리트 구조물의 증가로 유지관리의 필요성이 크게 증가하여 점차적으로 보수 보강 분야가 확대되고 있다. 이러한 필요성의 증가로 인해 새로운 보수 보강 기술이 국내 외에서 지속적으로 연구되고 있다. 국내에서는 철근콘크리트 구조물의 보수 보강공법으로 강판접착공법, 섬유보강 (Fiber reinforced plastic, 이하 FRP) 표면부착공법, 외부 프리스트레싱공법 등이 사용되고 있다. 이러한 방법 외 Steel mesh로 보강한 시멘트 모르타르 (Steel Mesh Cement Mortar; SMCM)을 이용한 보수방법을 고려하고자, Steel mesh 의 보강 면적, 그리고 보강 층 수 (number of layer)를 달리하여, 3점 휨 부재 실험을 수행하였다. $1400{\times}500{\times}200$ (mm)의 기본 철근 콘크리트 (RC)를 포함하여 총 5종류의 시편을 제작하였으며, 처짐량을 측정하기 위해, 시편 상부에 LVDT를 설치하였으며, 시편 중앙부에 철근 변형률 게이지와 콘크리트 변형률 게이지, 전단 철근에 철근 변형률 게이지를 부착하였다. 3점 휨 실험 결과, 모든 하중-변위 곡선에서 공통적으로 SMCM으로 보강한 시편이 기본 RC에 비해 최대하중이 더 높은 것을 확인할 수 있었다. SMCM을 두 층, 그리고 기본 RC 하부 전체에 보강을 할 경우, 기본 RC에 비해 최대 하중은 1.18배, 처짐은 최대 1.37배 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 시편의 종류마다 조금씩 다른 양상을 보였는데, 이는 SMCM과 RC의 부착 정도의 차이로 인해 결과의 차이가 발생한 것으로 보인다. 특히, 지점부 안쪽으로 부분 보강하고, Steel Mesh를 한 겹으로 보강한 네 번째 경우 (SM-B1)에는, SMCM이 실험 도중 박락되는 현상이 발생하였다. SMCM을 보수 보강 재료로서 활용하기 위해선 RC와의 부착 성능 향상이 필요하다고 판단된다.

• 농업과학연구
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• 제16권2호
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• pp.212-224
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• 1989

본(本) 연구(硏究)에 사용(使用)한 플라이애쉬 혼합율(混合率)은 시멘트 중량(重量)의 0, 10, 20 및 30%로 하였고, 고류동화제(高流動化劑) 사용량(使用量)은 플라이애쉬 혼합율(混合率)의 0, 0.6, 1.2 및 1.8%로 하였으며, 플라이애쉬 혼합율(混合率)과 고류동화제(高流動化劑)에 사용량(使用量)에 따른 고류동화(高流動化) 플라이애쉬 콘크리트의 제성질(諸性質)을 구명(究明)함으로써 고류동화(高流動化) 플라이애쉬 콘크리트의 효과적인 사용(使用)을 위한 기초자료(基礎資料)를 마련하는데 있다. 이 연구(硏究)에서 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 단위수량(單位水量)은 플라이애쉬의 혼합율(混合率)이 10%와 20%에서는 1%와 6%가 감소(減少)되었으나, 30% 혼합율(混合率)에서는 2% 증가(增加)하였으며, 플라이애쉬 혼합율(混合率) 10, 20 및 30%에 고류동화제(高流動化劑)를 사용(使用)하였을 경우에는 각각(各各)3~16%, 4~14% 및 10~17%가 감소(減少)되었다. 2. 슬럼프는 플라이애쉬를 사용(使用)한 굳지않은 콘크리트에서 시멘트의 플라이애쉬 대체율(代替率)이 증가(增加)할수록 시간경과(時間經過)에 따른 슬럼프 손실(損失)은 감소(減少)되었으며, 고류동화제(高流動化劑)를 혼합(混合)한 플라이애쉬 콘크리트의 유동성(流動性)은 플라이애쉬의 혼합율(混合率)이 클수록 슬럼프 값이 크게 나타냈으나, 유동성(流動性) 손실(損失)은 작게 나타나는 경향(傾向)을 보였다. 3. 압축강도(壓縮强度)는 플라이애쉬를 혼합(混合)한 콘크리트의 조기재령(早期材齡)에서 보통(普通) 콘크리트보다 대체로 작았으며, 재령(材齡) 28일(日) 장기재령(長期材齡)에서의 압축강도(壓縮强度)는 보통(普通) 콘크리트 보다 플라이애쉬 혼합율(混合率) 20%에서는 강도증진(强度增進)이 있었으나 플라이애쉬의 혼합율(混合率)이 10%와 30%에서는 재령(材齡)에 관계(關係)없이 강도(强度)가 저하(低下)되는 경향(傾向)을 나타냄으로써 재령(材齡)에 따라 상이(相異)하기는 하나 플라이애쉬의 적정(適正) 값이 20%임을 알 수 있었다. 또한, 고류동화제(高流動化劑)를 사용(使用)한 플라이애쉬 콘크리트의 압축강도(壓縮强度)는 재령(材齡)이 경과(經過)할수록 플라이애쉬 혼합율(混合率)이 증가(增加)할수록 플라이애쉬 콘크리트에 비(比)하여 강도발현(强度發現)이 크게 나타났다. 4. 인장강도(引張强度)는 플라이애쉬를 혼합(混合)한 콘크리트와 고류동화제(高流動化劑)를 사용(使用)한 플라이애쉬 콘크리트에서 재령(材齡)에 따른 강도증진(强度增進) 효과는 압축강도(壓縮强度)에서 나타난 경향(傾向)과 유사(類似)하였으며, 장기재령(長期材齡)일수록 탄도(彈度)가 둔화(鈍化)되는 현상(現象)을 보였다. 5. 고류동화제(高流動化劑)를 사용(使用)한 플라이애쉬 콘크리트의 압축강도(壓縮强度)와 인장강도(引張强度)의 관계(關係)는 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었고 플라이애쉬 혼합율(混合率)과 고류동화제(高流動化劑) 사용량(使用量)에 따라 압축(壓縮) 및 인장강도(引張强度)를 추정(推定)할 수 있는 다중회귀방정식(多重回歸方程式)을 유도(誘導)하였으며 각(各) 방정식(方程式)은 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 또한 인장강도(引張强度)와 압축강도(壓縮强度)의 강도비(强度比)는 7~11로서 보통(普通) 콘크리트의 8~10 보다 높게 나타났다. 6. 밀도(密度)는 플라이애쉬의 혼합율(混合率)이 증가(增加)함에 따라 보통(普通)시멘트 콘크리트보다 1~3% 감소(減少)되었고, 고류동화제(高流動化劑)를 사용(使用)한 플라이애쉬 콘크리트에서는 플라이애쉬 콘크리트보다 1~2% 감소(減少)되는 경향(傾向)을 보였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.136-144
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• 2013

본 연구에서는 각종 산업부산물 및 도시형 리싸이클링 재료 등의 재생자원을 안전하게 유효 이용할 수 있는 방안으로 BFS 및 SS를 활용한 저강도 콘크리트의 기초적 물성을 파악하기 위하여 플로우 및 블리딩, 일축압축강도, 환경오염평가를 중심으로 실험을 실시하였다. BFS 및 SS를 활용한 저강도 콘크리트의 경우 최소단위수량의 확보를 통한 유동성 개선 및 블리딩율 억제 또한, 현장 적용성을 고려한 일축압축강도의 확보에 있어 사용 잔골재의 차이에 상관없이 BFS 6000 이상을 30% 범위에서 혼입하는 것이 가장 유효한 것으로 나타났다. 특히, SS의 유효 활용 측면에서 BFS 8000을 30% 범위에서 혼합하여 사용하면 유동성 개선 및 블리딩율 억제, 일축압축강도의 확보는 물론 현장 적용에 있어 가장 최적의 배합조건으로 나타났다. 한편, SS를 활용한 시멘트 개량토를 대상으로 유해물질 함유량 및 용출시험을 실시한 결과 모두 환경 기준치 이하를 만족하는 것으로 나타나 주변 환경에 미치는 영향은 없는 것으로 확인되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제18권6호
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• pp.264-270
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• 2008

산업현장에서 발생되는 다양한 종류의 폐기물을 이용하여 에코골재를 제조하였다. 에코골재는 폐기물을 분쇄하고 조립성형 후, 로타리 킬른에서 $1125^{\circ}C$/15 min의 조건으로 소성하여 제조되었다. 본 연구진에 의해 제조된 에코골재 K73(Coal bottom ash 70 wt%: Dredged soil 30 wt%)과 K631(Clay 60 wt%: Stone sludge 30 wt%: Spent bleaching clay 10 wt%)을 이용하여 경량 콘크리트 흡음재를 제조하였으며, 비교를 위해 독일에서 수입된 DL(독일산 'L'사 인공경량골재)을 이용한 흡음재 역시 같은 조건으로 제조하였다. 골재의 종류, 물-시멘트비(W/C=20, 25, 30%) 그리고 설계 공극률(20, 25, 30%)의 변화에 따른 흡음특성변화를 관찰하였다. 실험결과, 경량 콘크리트 흡음재의 실제 공극률은 설계 공극률보다 $5{\sim}10%$ 정도 높게 나타났다. 임피던스관을 이용한 흡음재의 흡음계수 측정 결과, K631골재를 이용한 경량 콘크리트 흡음재(W/C=20%, V=25%)가 1000, 3150 Hz에서 각각 0.88의 흡음계수를 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.87-94
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• 2003

현재 건설생산현장에서 이루어지고 있는 거푸집 제거 시기 결정, 설계기준강도 확보 등의 강도관리는 그 시점을 예측할 수 없다는 단점이 있기 때문에 건설생산현장에서의 공정계획 및 강도관리에서 한계가 있을 수밖에 없다. 이에 따라 콘크리트의 강도를 예측할 수 있으면 보다 합리적인 강도관리 및 공정계획이 가능하게 된다. 본 연구는 적산온도 방법에 의해 새로 제안된 강도예측모델의 적용가능성을 검증하기 위해 기존 강도예측모델 중 Logistic 모델과 비교 평가하였으며, 모의부재에서 채취한 코어공시체와 현장양생공시체의 압축강도를 비교 평가한 후 새로운 강도예측모델에 의해 강도를 예측하여 거푸집 제거시기를 결정하는 것에 대한 합리성을 검증하고자 하였다. 실험결과 Freiesleben의 활성화에너지를 이용한 등가재령함수에 있어서 콘크리트의 강도는 양생온도에 관계없이 유사한 강도수준을 나타내고 있으나 강도-적산온도의 상관성을 높이기 위해서는 등가재령 계산시 이용되는 활성화에너지에 대한 검토가 필요할 것으로 사료된다. 새로 제안된 모델의 경우 Logistic 모델에 비해 초기재령에 있어서 강도예측이 보다 정확한 것으로 나타났으며, SSE는 작고 결정계수는 높게 나타나고 있어 이를 이용한 강도예측이 보다 합리적일 것으로 판단된다. 본 연구의 범위 내에서 양생온도 10~15$^{\circ}C$의 경우 강도관리 측면에서 새로운 강도예측모델 사용시 압축강도 50kgf/${cm}^2$ 발현시점이 기존에 제안된 기간과 비교하여 빠르게 나타나고 있어 이를 건설생산현장에서 적용할 경우 거푸집제거시기의 단축에 의한 공기단축이 가능할 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.670-678
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• 2003

최근 폐기물 재활용에 대한 관심이 지대해 지기 시작하면서 많은 연구가 진행 중에 있다. 그 중 석탄회의 재활용 연구로는 시멘트 대체제로 및 고온소성법을 이용한 인공골재 개발등의 연구가 진행되었으나, 경제성에 있어서 부적합하였다. 본 연구에서는 비소성 고형화 기술을 사용하여 석탄회를 재활용한 건설재료의 토목, 건축 구조분야에 실용화하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 재령에 따른 압축강도의 회귀분석을 하였고, 압축강도와 할선탄성계수를 구하였다. 그리고 Lineweaver와 Burk 방법을 적용하여 건조수축의 회귀분석을 실시하여 제안식을 도출하였다. 연구결과, 석탄회 경화체의 압축강도는 구조용 부재로 사용가능 한 수준이었으며 건조수축은 중용열 시멘트 모르터와 유사하였다. 또한, Bottom ash의 첨가가 석탄회 경화체 내부에서 골재의 역할을 수행하는 것으로 나타났다. 건조수축 양상을 중량감소율 측정결과와 종합하면 Bottom ash 치환율과 공시체 내부의 수분감소가 건조수축의 지배적인 요인임을 파악할 수 있었다. 또한 압축강도로부터 탄성계수를 추정하는 제안식은 본 연구에서의 압축강도 범위에서는 매우 높은 신뢰도를 보였다. 또한 Lineweaver와 Burk 방법으로 도출한 건조수축 추정 제안식도 매우 높은 신뢰도를 보였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.307-315
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• 2016

본 연구에서는 CFT에 사용하는 70 및 100MPa급 고강도 콘크리트의 ERCO 적용 유무에 따른 기초적 물성 및 강도특성을 분석하고, Mock-up 시험을 통해 자기수축 저감성능 및 활용성을 검토하고자 하였는데, 그 결과 굳지않은 콘크리트의 유동특성으로 ERCO를 사용함에 따라 슬럼프 플로는 약간 저하하는 경향을 나타내었으나, 슬럼프는 증가하였고, 재료분리 저항성(EIS)은 2.5 이하로 양호하게 나타났다. 공기량의 경우는 모두 목표범위를 만족하는 것으로 나타났는데, 단위용적질량은 증가하였으며, 응결시간은 약간 지연되는 것으로 나타났다. 강도 특성의 경우 ERCO를 0.5% 사용함에 따라 호칭강도 별 모든 배합에서 ERCO 0%에 비해 약 5~10%정도의 높은 압축강도 발현율을 나타내었다. 자기수축 특성은 전반적으로 ERCO를 사용한 배합의 경우 사용하지 않은 배합에 비해 20~30%정도 높은 자기수축저감 성능을 나타내었는데, 이는 ERCO의 주성분인 지방산($C_3H_5(OCOR)_3$)이 콘크리트 경화체중 수화생성물인 수산화칼슘($Ca(OH)_2$)에 가수분해 되어지방산칼슘(2RCOOCa), 즉 비누입자를 생성시켜, 콘크리트 경화체 내부의 모세관 공극을 충전함으로써 자기수축이 저감된 것으로 분석된다. 종합적으로 ERCO를 사용한 70 및 100MPa 고성능 콘크리트는 유동성 및 강도를 충분히 확보하였고, 자기수축 저감에도 효과적인 것으로 나타나, 이를 CFT 실구조체에 타설하는 것으로 결정하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.105-112
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• 2005

트럭믹서 및 배쳐 플랜트 세척으로 발생되는 회수수를 안정화시켜 재이용하는 것은 콘크리트의 품질 불안정을 해소하고 강도 향상의 효과를 기대할 수 있기 때문에 이의 활용방안에 대한 적극적인 검토가 요구된다. 본 연구에서는 우리나라의 레미콘 생산 조건에서 사용 가능한 안정화제의 종류를 도출하고자 이를 사용한 회수수 중의 고형분 성상에 대하여 실험?고찰하였다. 실험결과, 회수수 전용 안정화제인 옥시칼본산계 지연제의 고형분량 감소가 상대적으로 우세하였다. 다만, 잉여 반응량에 의해 시멘트 페이스트의 응결지연이 관찰되었으나 레미콘 적용상 저해되는 수준은 아니었다. 안정화제를 혼입한 회수수를 방치함에 따른 영향에서는 초기의 응결지연 효과가 7${\~}$8일 정도에서 상수도수만을 사용한 수준으로 회복됨을 알 수 있었으며, 2${\~}$3일 정도에 안정화 회수수를 사용하는 것이 효과적임을 확인할 수 있었다. 한편, 국내산 당류계 초지연제 역시 유사한 효과를 보여 적용성이 높은 것으로 파악되었다. 시판되는 회수수 안정화제는 수입에 의존하고 있으므로 사회비용의 절감을 위해 안정화제의 국산화가 시급하며 가능한 안정화제의 다각적인 사용성 검토가 긴요하다 할 것이다.