본 연구는 폴리머와 인공경량 세골재 및 인공경량 조골재를 사용한 초경량 폴리머 콘크리트의 응력-변형특성을 구명한 것으로서, 이 연구를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 동탄성 계수는 $1.514{\times}10^5{\sim}1.916{\times}10^5kgf/cm^2$로써 보통 시멘트 콘크리트의 48~96%정도이며, 인공경량 세골재의 양이 적을수록 크게 나타났다. 2. 정탄성계수는 $2.552{\times}10^4{\sim}4.386{\times}10^4kgf/cm^2$으로 보통 시멘트 콘크리트의 8~22%정도로 작게 나타났고, 포아손수도 보통 시멘트 콘크리트보다 작게 나타났다. 3. 응력-변형율곡선은 모든 배합에서 응력의 증가와 함께 증가하다가 최대하중에서 파괴된후 급격한 감소를 보였으며, 보통 시멘트 콘크리트보다 취성이 크게나타났다. 4. 최대응력하에서의 변형율은 P1에서 $6.975{\times}10^{-3}$으로 가장 크게 나타났고, P9에서 $1.600{\times}10^{-3}$으로 가장 작게 나타났으며, 인공경량 조골재의 양이 많을수록 작게 나타났다.
폴리머 콘크리트의 원가절감을 위해서 생산비의 대부분을 차지하는 폴리머 결합재의 사용량을 절감하는 것이 매우 중요하다. 산업부산물로 얻을 수 있는 플라이 애쉬와 아토마이징 제강 환원슬래그는 구형의 재료이다. 구형의 제강환원슬래그는 래들로 환원공정에서 생산되는 제강슬래그를 아토마이징 기술로 제조하였다. 폴리머 콘크리트 복합재료의 제 물성을 조사하기 위하여 폴리머 결합재의 첨가율과 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율에 따라 다양한 배합의 폴리머 콘크리트 공시체를 제조하고 물성시험을 실시하였다. 시험결과, 아토마이징 제강 환원슬래그의 대체율과 폴리머 결합재의 첨가량이 증가됨에 따라 공시체의 압축 및 휨강도는 현저하게 향상되었다. 내열수성시험에서 압축강도, 휨강도, 밀도 및 세공의 평균직경은 감소되었으나 총세공량과 공극률은 증가되었다. 탄산칼슘(충전재)과 강모래(잔골재)대신 구형의 플라이 애쉬와 아토마이징 제강 환원슬래그를 사용하여 만든 폴리머 콘크리트의 작업성이 현저히 개선되어 본 연구에서 개발된 폴리머 콘크리트는 종래의 제품보다 폴리머 결합재의 사용량을 18.2% 절감할 수 있게 되었다.
The main objective of this study is the assessment of the ability of limestone mortars to resist to different chemical attacks. The ability of polypropylene (PP) fibres waste used as reinforcement of these concrete materials to enhance their durability is also studied. Crushed sand 0/2 mm which is a fine limestone residue obtained by the crushing of natural rocks in aggregates industry is used for the fabrication of the mortar. The fibres used, which are obtained from the waste of domestic plastic sweeps' fabrication, have a length of 20 mm and a diameter ranging between 0.38 and 0.51 mm. Two weight fibres contents are used, 0.5 and 1%. The durability tests carried out in this investigation included the water absorption by capillarity, the mass variation, the flexural and the compressive strengths of the mortar specimens immersed for 366 days in 5% sodium chloride, 5% magnesium sulphate and 5% sulphuric acid solutions. A mineralogical analysis by X-ray diffraction (XRD) and a visual inspection are used for a better examination of the quality of tested mortars and for better interpretation of their behaviour in different solutions. The results indicate that the reinforcement of limestone mortar by PP fibres waste is an excellent solution to improve its chemical resistance and durability. Moreover, the presence of PP fibres waste does not affect significantly the water absorption by capillarity of mortar nether its mass variation, when exposed to chloride and sulphate solutions. While in sulphuric acid, the mass loss is higher with the presence of PP fibres waste, especially after an exposure of 180 days. The results reveal that these fibres have a considerable effect of the flexural and the compressive behaviour of mortar especially in acid solution, where a reduction of strength loss is observed. The mineralogical analysis confirms the good behaviour of mortar immersed in sulphate and chloride solutions; and shows that more gypsum is formed in mortar exposed to acid environment causing its rapid degradation. The visual observation reveals that only samples exposed to acid attack during 366 days have showed a surface damage extending over a depth of approximately 300 ㎛.
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.
본(本) 연구(硏究)는 기포(氣泡)모르터의 특성(特性)을 보통(普通)시멘트 모르터와 비교(比較)함으로써 기포(氣泡)모르터의 합리적(合理的)인 이용(利用)을 위(爲)한 기초자료(基礎資料)를 마련할 목적(目的)으로 전기포주입형(前氣泡注入型)의 기포제(氣泡劑)를 사용(使用)하여 Flow치(値)($200{\pm}5mm$, $240{\pm}5mm$, $280{\pm}5mm$), 기포(氣泡)-시멘트비(比)(0.00%, 0.75%, 1.50%, 3.00%, 4.50%, 6.00%) 및 배합비(配合比) (1 : 0, 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3)를 변화(變化)시켜 물-시멘트비(比), 밀도(密度), 제강도(諸强度) 및 흡수율시험(吸水率試驗)을 실시(實施)하였으며, 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 물-시멘트비(比) 증가율(增加率)은 보통(普通)시멘트 모르터에 비(比)하여 배합비(配合比) 1:0에서 Flow 치(値) $200{\pm}5mm$, $240{\pm}5mm$ 및 $280{\pm}5mm$와 기포(氣泡)-시멘트비(比)가 6.00%일 때 25%, 28% 및 32%로 가장 크게 증가(增加)되었으며 이보다 부배합(負配合)일수록 물-시멘트비(比) 증가율(增加率)은 작게 나타났다. 이와 같은 결과(結果)는 기포(氣泡)-시멘트비(比)가 일정량(一定量) 증가(增加)되면 결성(結性)이 높아져 수량(水量)이 증가(增加)되는 것으로 생각된다. 또한 물-시멘트비(比) 감소율(減少率)은 보통(普通)시멘트 모르터에 비교(比較)하여 기포(氣泡)시멘트비(比)가 1.50% 일 때 각(各) 배합(配合)에서 가장 크게 나타났다. 2. 총건밀도(總乾密度)는 보통(普通)시멘트 모르터에 비(比)하여 기포(氣泡)-시멘트비(比)가 증가(增加)되고 대체로 Flow치(値)가 작을수록 감소현상(減少現象)을 나타냈다. 3. 일반적(一般的)으로 기포(氣泡)모르터의 압축(壓縮), 인장(引張) 및 휨 강도(强度)는 Flow치(値)가 작고 기포(氣泡)-시멘트비(比)가 증가(增加)할수록 감소현상(減少現象)을 보였다. 4. 압축강도(壓縮强度)와 인장강도(引張强度)의 관계(關係)는 직선관계(直線關係)를 나타내며 압축강도(壓縮强度)는 인장강도(引張强度)의 약(約) 8.8배(倍)로 추정(推定)되었다. 압축강도(壓縮强度)와 휨 강도(强度)의 관계(關係)는 직선관계(直線關係)를 나타내며, 압축강도(壓縮强度)는 휨 강도(强度)의 약(約) 4.1배(倍)로 추정(推定)되었다. 휨 강도(强度)와 인장강도(引張强度)의 관계(關係)는 직선관계(直線關係)를 나타내며, 휨 강도(强度)는 인장강도(引張强度)의 약(約)2.1배(倍)로 추정(推定)되었다. 5. 흡수율(吸水率)은 모든 기포(氣泡)모르터에서 배합비(配合比) 1 : 1일 때 가장 낮게 나타났고 이보다 빈배합(貧配合)이며 기포(氣泡)-시멘트비(比)가 증가(增加)할수록 높게 나타났다. 또한 Flow치(値) $240{\pm}5mm$에서 적은 흡수율(吸水率)을 보였다. 그리고, 수침초기(水浸初期)에 기포(氣泡)모르터는 높은 흡수율(吸水率)을 나타냈다.
본 연구는 간척지 토양 중 세사양토에 대하여 입단형성을 위해 가해진 토양개량제가 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 토양개량제로 이수석고 1550 (G1), 3100 (G2), 6200 (G3) kg/10 a, 팽화왕겨 1000 (H1), 2000 (H2), 3000 (H3) kg/10 a, 팽화왕겨 1500 kg/10 a에 zeolite 200 (HZ1), 400 (HZ2), 800 (HZ3) kg/10 a가 되도록 처리량을 달리하여 3년간 연용하고, 버뮤다그래스를 재배한 토양을 60, 90, 120일 경과 후 채취하여 토양개량제 연용이 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 결과를 보고한다. 이수석고의 처리는 토양 중 $K^+$, $Na^+$, $Mg^{++}$의 함량을 현저히 감소시키는 것으로 나타났다. $K^+$ 함량은 토양개량제의 종류 및 처리수준과 관계없이 연용기간이 길어질수록 낮아지는 경향이었다. $K^+$ 함량은 연도별의 경우 2004 > 2005 > 2006 순으로 낮았으나 동일연도에서는 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite 순이었으며, 90 DAT에서 잘 나타나고 있었다. $Na^+$ 함량은 토양개량제 연용에 따른 변화는 없었으나 토양개량제의 종류에 의한 함량에서 차이를 보였다. 2006년 120 DAT 처리구에서 이수석고 및 그 처리량에 따라 $Na^+$ 함량이 현저히 감소하는 현상을 볼 수 있었고, 2006년도 토양 중 $Na^+$ 함량은 이수석고 $\ll$ 팽화왕겨 < 팽화왕겨 +zeolite 순이었다. $Mg^{++}$ 함량은 팽화왕겨+zeolite의 경우 년도별 증가형태가 안정적이었고, 시간이 경과할수록 이수석고 < 팽화왕겨 < 정화왕겨+zeolite 순으로 높아지고 있었다. 이수석고 및 그 처리량에 따라 $Mg^{++}$ 함량은 현저히 감소하는 현상을 볼 수 있었고, 팽화왕겨, 팽화왕겨+zeolite 처리구에서는 대조구에 비해 그리고 연용에 따라 감소되는 정도가 적었다. 동일 조건에서의 토양개량제 처리는 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite 순으로 높아지고 있었다 $Ca^{++}$의 경우 이수석고 연용처리는 처리수준이 높을수록 토양 중 $Ca^{++}$이 높아지는 결과가 되었으며, 년도별 변화도 2004 < 2005 < 2006년의 순으로 연용기간이 늘어남에 따라 높아지는 경향이었다. 팽화왕겨, 팽화왕겨+zeolite 연용처리는 대조구에 비해 함량변화가 적었다. 토성이 세 사양토인 간척지의 양이온 중 $K^+$, $Na^+$, $Mg^{++}$ 함량 감소에 효과적인 토양개량제는 이수석고 이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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