• 자원환경지질
• /
• 제54권2호
• /
• pp.285-297
• /
• 2021

전세계적으로 해체 대상 원자력 시설이 증가하고 있으며, 이러한 원자력 시설을 해체하게 되면 수십만 톤의 콘크리트, 토양, 금속 등의 폐기물이 발생한다. 따라서 고상 방사성 폐기물 감용 및 재활용 기술에 대한 기존 연구를 면밀히 검토할 필요가 있다. 폐콘크리트 미분말은 소성 및 분쇄와 같은 추가적인 공정을 통하여 재수화 반응이 일어나며, 시멘트 수화 반응 및 고화체 압축강도에 영향을 미치는 주요 화합물인 aluminate (C3A), C4AF, C3S, ��-C2S가 생성된다. 기존 연구를 통하여 폐콘크리트 미분말을 재생 시멘트로 재활용할 수 있음을 확인하였으나, 골재의 혼입으로 인한 고화체의 강도 저하와 같은 문제점에 대한 해결방안은 현재까지 연구되지 않았다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 산업부산물인 고로슬래그, 비산회를 성분 조정재로 혼합하여 재생 시멘트의 성능을 증진시키는 연구가 수행되었으며, 고화체의 압축강도가 증진되는 것을 확인하였다. 그러나, 폐토양을 재활용한 비소성 시멘트의 제조에 대한 연구는 많이 수행되지 않았다. 폐토양 내 함유된 일라이트와 제올라이트는 방사성 핵종에 대한 흡착능이 우수하며, 이를 고화재로 재활용하면 원전 해체 폐기물의 부피를 저감함과 동시에 방사성 폐기물을 안전하게 담지할 수 있는 효과를 도출할 수 있다. 이러한 이유에서 폐토양 내 점토 광물을 이용한 비소성 시멘트의 제조에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 기존에 수행된 국내외 연구를 통하여 원전 해체 폐기물인 콘크리트의 재생 시멘트로서 재활용 가능성 및 개선 방안과 더불어 폐토양 내 점토 광물을 이용한 비소성 시멘트 제조에 대한 연구 필요성에 대하여 고찰하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회논문집(II)
• /
• pp.677-682
• /
• 1998

Concrete is an inhomogeneous material consisting of larger aggregates and sand embedded in a cement paste matrix. In this study, an acoustic emission technique has been used to clarify the microscope failure mechanisms of concrete under three point bending test. AE source location has also been done to monitor the activities of internal damage and the progress of microscopic failure path during the loading. The relationship between AE characteristic and microscopic and microscopic failure mechanism is discussed.

• Computers and Concrete
• /
• 제9권1호
• /
• pp.35-50
• /
• 2012

The 2D representative volume element (RVE) for softening quasi-brittle materials like concrete is determined. Two alternative methods are presented to determine a size of RVE in concrete subjected to uniaxial tension by taking into account strain localization. Concrete is described as a heterogeneous three-phase material composed of aggregate, cement matrix and bond. The plane strain FE calculations of strain localization at meso-scale are carried out with an isotropic damage model with non-local softening.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘텐츠학회 2013년도 춘계 종합학술대회 논문집
• /
• pp.101-102
• /
• 2013

시멘트 및 건설산업은 그 제조과정에서 다량의 이산화탄소를 배출하기 때문에 지구온난화 문제를 가속화시키고 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 이러한 시멘트를 대체할 수 있는 재료 개발에 많은 연구가 이루어지고 있으며, 철강산업 부산물인 고로슬래그 미분말은 그 중 하나의 재료라 할 수 있다. 고로슬래그 미분말은 물과 직접 반응하지 않으나 알칼리 환경하에서는 물과 반응하여 CSH 수화물을 생성하게 된다. 본 연구에서는 알칼리 자극제를 첨가한 경우의 무시멘트 경화체에 대한 강도 및 수화 특성에 대하여 분석하고자 하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제24권1호
• /
• pp.3-14
• /
• 2012

이 논문에서는 비내진상세 골조의 손상완화능력 향상을 위한 연구의 일환으로 변형경화형 시멘트 복합체 끼움벽의 내진성능을 실험적으로 평가하였다. SHCC의 인장변형능력 및 균열거동 특성이 끼움벽의 전단 거동에 미치는 영향을 구명하기위해 총 3개의 끼움벽 실험체를 제작하여 반복하중 하에서 실험을 실시하였다. 이 연구에서 사용된 시멘트 복합체의 종류는 콘크리트와 SHCC로 하였다. SHCC는 인장 특성에 따른 영향을 검토하기위해 PVA1.3%+PE0.2% 및 PVA0.75%+PE0.75%로 두 종류의 배합조건을 갖도록 계획하였다. 끼움벽의 균열손상 발생 부위를 중앙부로 유도하기위해 모든 끼움벽 실험체의 좌 우측면에 100 mm 깊이의 노치를 설치하였다. 실험 결과, SHCC 끼움벽의 경우 철근 콘크리트 끼움벽에 비해 우수한 균열제어성능을 나타냈으며, 최대하중 도달 시점에서의 층간변위 또한 높게 나타났다. 특히, 초기 경사균열 발생 이후에도 SHCC 내의 보강 섬유간 섬유가교작용에 기인하여 완만한 강성 저하 양상을 나타냈다. 게다가 끼움벽의 균열폭을 기준으로 손상 식별 단계를 분석한 결과, PIW-SHD 실험체가 PIW-SLD 실험체에 비해 약 3배에 해당하는 우수한 내진성능을 나타냈다. 또한 대각 보강근의 변형률 진전 양상을 비교한 결과, 우수한 균열분산 특성에 기인하여 철근에 집중되는 인장응력을 SHCC 매트릭스가 일정 부분 부담하는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
• /
• 제27권6호
• /
• pp.491-497
• /
• 2001

Polymethylmethacrylate(PMMA) is currently commonly used material for the reconstruction of bone defects and fixation of joint prosthetics following congenital and acquired causes. Although PMMA has widespread use, it does not possess the ideal mechanical characteristics with osteoconductivity and osteoinductivity required. In order to overcome these problem, addition of bovine bone drived defatting demineralized bone(BDB) powders to a PMMA bone cement was done for improvement of physical property and bone forming characteristics of composite. In order to investigate the influence of BDB reinforcement on the PMMA, we measured physical property of compressive, tensile, flexural strength, and scanning electron microscopic examinations. The results were obtained as follows: 1. The PMMA forms a solid cellular matrix with open cells about $100{\mu}m$ in variable size and incorporating BDB. BDB aggregates inside the cells form a porous network that is accessible from the outer surface. 2. The physical properties were compressive strength of mean $22.74{\pm}1.69MPa$, tensile strength of mean $22.74{\pm}1.69MPa$, flexural strength of mean $77.53{\pm}6.93MPa$. Scanning electron microscopic examinations were revealed that there was DBD particles form a highly porous agglomerates. BDB can be added PMMA in the form of dried powders, the composites are applicable as bone substitutes. BDB and PMMA mixture is shown to produce a class of composites that due to their microstructure and improved mechanical properties may be suitable for application as bone subsitutes. The mechanical and material properties of the BDB-PMMA bone substitute composites are competitive with those properties of a porous ceramic matrix of other hydroxyapatite and with those of natural bones.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제21권5호
• /
• pp.589-597
• /
• 2009

고인성 섬유보강 시멘트 복합체는 시멘트 매트릭스 내 보강된 섬유의 계면부착응력에 의해 다수의 미세균 열분산 및 손상저항성능을 갖게 되나, 이를 구조물에 적용하기 위해서는, 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴거동을 규명함과 동시에 보강섬유에 따른 시멘트 매트릭스의 마이크로 파괴메커니즘에 대한 이해가 요구된다. 이 연구에서는 단조 및 반복가력시 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴특성 및 음향방출신호특성을 규명하기 위하여 총 4 시리즈의 시험체가 사용되었으며, 주요 실험변수는 섬유의 종류(PE, PVA, SC), 혼입률, 하이브리드 타입, 가력방법(단조, 반복)이다. 실험결과, 고인성 섬유보강 시멘트 복합체의 압축거동에 따른 손상진전은 섬유의 혼입률 및 하이브리드에 따라 상이하게 나타났다. 또한 음향방출신호로부터, 각 하중단계의 2, 3번째 사이클에서의 진폭 감소 특성이 나타났으며, 이는 각 사이클별 변형률 증가와의 관련성을 보여 이를 이용한 강도 예측이 가능할 것으로 판단된다. 또한 최대강도의 80%까지 펠리시티 효과 및 카이저 효과가 나타났으며, 하이브리드 섬유 혼입시 매크로 균열 제어로 인해 손상의 복원 및 분산능력이 뛰어난 것으로 나타났다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제41권6호
• /
• pp.430-434
• /
• 2004

The values of fracture energy and mechanical flexural strength of Fiber Reinforced Cement (FRC) with polypropylene (PP) fiber modified by Ion Assisted Reaction (JAR), by which functional groups were grafted on the surface of PP fiber, was improved about 2 times as those of fracture energy and flexural strength of cement reinforced by untreated PP fiber. PP fiber was irradiated in O$_2$ environment by Ar$\^$+/ ion. The contact angle of PP treated by IAR decreased largely when compared with untreated PP. From this result, we expected that surface energy and interfacial adhesion force of treated PP fiber increased. The strain hardening occurred in the strain-stress curve of FRC including PP treated by IAR when compared with that of FRC with untreated PP. These enhanced mechanical properties might be due to strong interaction between hydrophilic group on modified PP fiber and hydroxyl group in cement matrix. This hydrophilic group on surface modified PP fiber was confirmed by XPS analysis. We clearly observed hydration products that were fixed at modified PP fiber due to the strong adhesion force of interface in cement reinforced modified PP by SEM (Scanning Electron Microscopy) study.

• 방사성폐기물학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.93-103
• /
• 2003

IAEA, FT-04-020 및 ANS 16.1의 침출시험법을 각각 수행하여 얻은 시험결과를 이용하여 상호 비교 평가하였다. 붕산을 함유한 파라핀 및 시멘트 고화체에서의 $^{60}$Co 과 $^{137}$Cs의 ANS 16.1의 침출지수는 6이상이었으나 고화매질과 탈염수의 종류에 따라 상반되는 침출거동을 보였다. 침출수로 합성해수와 탈염수를 사용하였을 경우 $^{60}$Co는 시멘트 고화체에서는 합성해수, 파라핀 고화체에서는 탈염수에서 침출이 높았다. 반면에 $^{137}$Cs의 침출정도는 시멘트에서는 탈염수, 파라핀에서는 합성해수에서 높았다. $^{60}$Co의 침출분율은 시멘트 고화체에서 IAEA ＞ ANS ＞ FT의 순으로 높았으며, 반대로 파라핀고화체에서는 이의 역순이었다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제28권6호
• /
• pp.599-611
• /
• 2022

Tendon reinforced cemented soil is applied extensively in foundation stabilisation and improvement, especially in areas with soft clay. To solve the deterioration problem led by steel corrosion, the glass fiber-reinforced polymer (GFRP) tendon is introduced to substitute the traditional steel tendon. The interface bond strength between the cemented soil matrix and GFRP tendon demonstrates the outstanding mechanical property of this composite. However, the lack of research between the influence factors and bond strength hinders the application. To evaluate these factors, back propagation neural network (BPNN) is applied to predict the relationship between them and bond strength. Since adjusting BPNN parameters is time-consuming and laborious, the particle swarm optimisation (PSO) algorithm is proposed. This study evaluated the influence of water content, cement content, curing time, and slip distance on the bond performance of GFRP tendon-reinforced cemented soils (GTRCS). The results showed that the ultimate and residual bond strengths were both in positive proportion to cement content and negative to water content. The sample cured for 28 days with 30% water content and 50% cement content had the largest ultimate strength (3879.40 kPa). The PSO-BPNN model was tuned with 3 neurons in the input layer, 10 in the hidden layer, and 1 in the output layer. It showed outstanding performance on a large database comprising 405 testing results. Its higher correlation coefficient (0.908) and lower root-mean-square error (239.11 kPa) were obtained compared to multiple linear regression (MLR) and logistic regression (LR). In addition, a sensitivity analysis was applied to acquire the ranking of the input variables. The results illustrated that the cement content performed the strongest influence on bond strength, followed by the water content and slip displacement.