• 콘크리트학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.484-490
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• 2001

본 연구는 라텍스 혼입률을 5, 10, 15, 20%로 변화함에 따른 염소이온 투수성과 동결융해저항성 관점에서 라텍스 개질 콘크리트의 내구특성을 고찰하고자 한다 콘크리트에 라텍스가 혼입되고 양생되었을 때 콘크리트는 라텍스 입자의 필름막에 의해 서로 연결된 시멘트수화물과 골재가 구성된다. 이때 라텍스의 양이 증가함에 따라 콘크리트의 휨강도는 증진되나, 압축강도는 다소 저하된다. 이와 같은 휨강도의 증가는 시멘트수화물과 골재사이의 라텍스 필름막에 기인한 것이며 압축강도의 감소는 라텍스의 성분 중 부타디엔의 유연성 때문에 발생되는 것으로 판단된다. 라텍스 개질 콘크리트와 보통콘크리트의 상대 투수성을 측정하기 위하여 염소이온투과시험법을 사용하였다. 실험 결과 라텍스 개질 콘크리트의 투수성은 보통콘크리트의 투수성보다 매우 낮음을 알 수 있었다. 이것은 라텍스 미립자가 미세공극을 충전하고 라텍스 입자의 필름막에 의해 골재와 시멘트수화물이 연결되었기 때문이다. 그리고 라텍스 개질 콘크리트의 동결융해저항성은 보통콘크리트에 비해 매우 높으며, 보통콘크리트에서는 동결융해저항성을 증가시키기 위해 공기연행제를 필요로 하지만, 라텍스 개질 콘크리트에서는 적절한 양생이 이루어지면 추가적인 공기연행제는 요구되지 않는다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권4호
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• pp.375-384
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• 2022

The glacial tills and shales in Midwestern states of the USA often show strength degradation after construction. They are often in need of applying soil modification techniques to remediate their strength degradation with weathering process. This study investigated the weathering durability of these natural soils and biopolymer treated soils by comparing direct shear test results for wet-dry and wet-freeze-thaw-dry cycled specimens. The tests showed that untreated glacial tills maintained only 62% and 50% initial shear strength after eight wet-dry cycles and eight wet-freeze-thaw-dry cycles, respectively. These untreated soils could not withstand by themselves after 16 weathering cycles. The same soils treated with 1.5% (by dry weight) food-grade Xanthan gum maintained 140% and 88% initial shear strength of untreated soils after 16 weathering cycles for wet-dry cycles and wet-freeze-thaw-dry cycles, respectively. The same soils treated with 1.5% (by dry weight) Gellan gum maintained 82% and 60% initial shear strength of untreated ones after 16 weathering cycles, respectively. Similar results were obtained for crushed shales, manifesting that the biopolymerization method may be adopted as a new eco-friendly method to enhance the weathering durability of these problematic soils of glacial tills and shales.

• Advances in concrete construction
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• 제16권5호
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• pp.269-276
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• 2023

In order to study the effect of rubber particle size and admixture on the frost resistance of self-compacting concrete, three self-compacting concrete specimens with equal volume replacement of fine aggregate by rubber particles of different particle sizes were prepared, while conventional self-compacting concrete was made as a comparison specimen. The degradation law of rubber aggregate self-compacted concrete under freeze-thaw cycles was investigated by fast-freezing method test. The results show that the rubber aggregate has some influence on the mechanical properties and freeze-thaw durability of the self-compacting concrete. With the increase of rubber aggregate, the compressive strength of self-compacting concrete gradually decreases, and the smaller the rubber aggregate particle size is, the smaller the effect on the compressive strength of the matrix; rubber aggregate can improve the frost resistance of self-compacting concrete, and the smaller the rubber particle size is, the more obvious the effect on the improvement of the frost resistance of the matrix under the same dosage. Through the research of this paper, it is recommended to use 60~80 purpose rubber aggregate and the substitution rate of 10% is chosen as the best effect.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.565-568
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• 2008

우리나라의 경우 매년 전국적으로 일평균기온이 0$^{\circ}C$이하로 되는 경우가 대부분이므로 거의 모든 지역의 콘크리트가 반복되는 동결융해의 피해를 입고 있다고 볼 수 있다. 이러한 동결융해의 반복에 대한 콘크리트의 내구성은 콘크리트의 공기량과 매우 관계가 깊다. 따라서, 현재 콘크리트의 동결융해에 대한 저항성을 향상시키기 위해 AE제 등을 사용하고 있으며 콘크리트의 기포간극계수를 $250{\mu}m$ 이하로 권장하고 있다. 외국의 경우도 마찬가지로 AE제 및 감수제에 관한 품질규격에서 기포간극계수를 캐나다의 경우 각각 $200{\mu}m$ 이하 및 $230{\mu}m$ 이하로 규정하고 있으며 일본학회에서도 기포간극계수 $250{\mu}m$ 이하가 적당하다고 보고되고 있다. 또한, 융설제와 동결융해의 복합작용에 의해 콘크리트의 스켈링 저항성을 향상시키는 데에도 일반 동해와 마찬가지로 공기량이 상당히 중요하다고 알려져 있다. 따라서, 반복되는 동결융해에 의한 동해를 동시에 받는 복합열화 환경하에 있는 일반콘크리트의 내구성에 크게 영향을 미치는 인자로 알려져 있는 공기량에 따른 동결융해 내구성을 알아보고자 Non AE(공기량 1.5%), AE(공기량 4.5%, 7.2%) 콘크리트를 통해 동결융해에 따른 상대동탄성계수와 중량감소율, 스켈링 저항성 및 공극특성을 비교검토 하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.143-151
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• 2022

동결융해에 의한 콘크리트 손상 발생 시기를 평가하기 위하여 상대동탄성계수와 표면반발경도를 이용하여 비교하였다. 비교 결과 W/C 70 실험체군에서는 표면반발경도에 의한 콘크리트 손상 발생 평가가 200 싸이클 이상 빠르게 나타나는 것으로 관찰되었다. 뿐만 아니라 이후 점점 심해지는 동해를 표현할 수 있는 데이터를 지속적으로 제공해주어 동해 발생하는 초기 시점부터 동해를 확인할 수 있다는 것을 나타냈다. W/C 60과 50 실험체군에서도 표면반발경도가 콘크리트 동해 손상을 상대동탄성계수 보다 빠르게 평가했으며, 물-시멘트비에 변화에 상관없이 전반적으로 동결융해 손상시기 상대적으로 빠르고 정확하게 평가한 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1499-1508
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• 2013

남극 암석의 동결-융해 풍화현상에 관한 연구를 위하여 테라노바 만 지역의 편마암을 대상으로 풍화등급에 따라 약한풍화(SW) 및 보통풍화(MW)로 분류하여 암석의 공학적인 특성 변화를 실험하였다. 동결-융해시험은 $-20{\pm}2^{\circ}C{\sim}20{\pm}2^{\circ}C$의 온도 조건에서 수행되었으며, 암석 시험편은 진공챔버에서 포화된 상태에서 5시간 동결과 5시간 융해 과정을 1 cycle의 동결-융해로 설정하였다. 본 논문에서는 전체 200 cycle의 동결-융해 과정을 진행하면서 20 cycle 마다 공극률, 흡수율, 초음파 속도 및 쇼어경도를 측정하였으며, 50 cycle 마다 일축압축시험을 수행하였다. SW 등급의 편마암은 동결-융해 1 cycle 마다 0.07 MPa 정도 일축압축강도가 감소하였으며, MW 등급의 암석은 0.2 MPa 정도 일축압축 강도가 감소하였다. 동결-융해가 200 cycle 진행되는 동안 SW 등급 암석의 흡수율은 0.23%에서 0.39%로 증가하였으며, P파 속도는 4,054 m/s에서 3,227 m/s로, S파 속도는 2,519 m/s에서 2,079 m/s로 감소하였다. 이와 유사하게 MW 등급 암석의 흡수율은 0.65%에서 1.6%로 증가하였으며, P파 속도는 3,207 m/s에서 2,133 m/s로, S파 속도는 2,028 m/s에서 1,357 m/s로 감소하였다. 동결-융해시험 결과, 남극 테라노바 만 지역의 SW 등급 편마암은 동결-융해가 200~300 cycle 반복될 경우 MW 등급 암석에 가깝게 풍화되는 것으로 밝혀졌다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.128-135
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• 2016

현재 고속도로의 콘크리트 구조물에서 대부분 지속되고 있는 가장 큰 문제는 동결 융해와 제설염에 의해 발생하는 콘크리트 열화이고, 이는 완전하게 해결되지 않은 쟁점사항이다. 특히, 동결융해만이 작용할 때와는 달리 동결 융해와 제설염의 복합열화 환경에서 콘크리트의 내구성능은 급격하게 저하되고 공용수명이 단축된다. 본 연구에서는 지역별 고속도로 구간의 노출환경등급을 수립하고 콘크리트 손상정도와 염화물량을 조사하였다. 또한 기계타설 소구조물 콘크리트의 내구성 향상을 위해 배합조건을 개선한 콘크리트의 염화물 이온 투과성, 박리저항성, 동결 융해 저항성 시험을 수행하였다. 연구결과에 따르면, 특수환경에 노출된 콘크리트 표면의 손상범위가 광범위하게 나타났으며 내부 염화물량 또한 높게 나타났다. 한편, 물-결합재(W/B) 비 및 단위수량을 적게 하고, 플라이애시를 혼합하여 내구성을 개선한 콘크리트는 기존의 배합비 보다 내구성이 크게 향상되었다. 또한 도출한 최적 배합비는 콘크리트 관련 시방서에서 제시하고 있는 강도 및 공기량, 물-결합재 비 등의 기준에 부합하였고, 내구성 기준에 만족할 뿐 아니라 공용수명이 크게 향상될 것으로 판단된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제52권3호
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• pp.89-95
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• 2010

There is the freezing method as one of the ground improvement methods for excavating an underground tunnel, and due to its improved reliability, recently construction cases of applying this method into sandy soil grounds as well as cohesive soil grounds of cities have been reported. But, applying the freezing method into cohesive soil grounds could bring concerns of the expansion of the whole ground and the settlements from thawing of ground. In this study, the deformation strength characteristics of cohesive soil which received freezing and thawing hysteresis were examined using the sample collected from the site of cohesive soil ground applied with the freezing method and its structural characteristics were analyzed using an electronic microscope. And, the test with cohesive soil reconstituted from cohesive soil which received freezing and thawing hysteresis was carried out and its result was analyzed comparatively. The result of this test showed that the structure of natural clay was significantly changed due to freezing and thawing hysteresis.

• 한국도로학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.129-137
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• 2017

PURPOSES : The purpose of this study is to develop bridge deck concrete materials based on ordinary Portland cement concrete, and to evaluate the applicability of the developed materials through material properties tests. METHODS : For field implementation, raw material (cement, fine aggregate, and coarse aggregate) properties, fresh concrete properties (slump and air content), strength (compressive, flexural and bond strength) gain, and durability (freeze-thaw resistance, scaling resistance, and rapid chloride penetrating resistance) performance were evaluated in the laboratory. RESULTS : For the selected binder content of $410kg/m^3$, W/B = 0.42, and S/a = 0.48, the following material performance results were obtained. Considering the capacity of the deck finisher, a minimum slump of 150 mm was required. At least 6 % of air content was obtained to resist freeze-thaw damage. In terms of strength, 51.28 MPa of compressive strength, 7.41 MPa of flexural strength, and 2.56 MPa of bond strength at 28 days after construction were obtained. A total of 94.9 % of the relative dynamic modulus of elasticity after 300 cycles of freeze-thaw resistance testing and $0.0056kg/m^2$ of weight loss in a scaling resistance test were measured. However, in a chloride ion penetration resistance test, the result of 3,356 Coulomb, which exceeds the threshold value of the standard specification (1000 Coulomb at 56 days) was observed. CONCLUSIONS : Instead of using high-performance modified bridge deck materials such as latex or silica fume, we developed an optimum mix design based on ordinary Portland cement concrete. A test construction was carried out at ramp bridge B (bridge length = 111 m) in Gim Jai City. Immediately after the concrete was poured, the curing compound was applied, and then wet mat curing was applied for 28 days. Considering the fact that cracks did not occur during the monitoring period, the applicability of the developed material is considered to be high.

• 한국농공학회논문집
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• 제52권2호
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• pp.19-25
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• 2010

This study was conducted to determine the resilient modulus (Mr) and the unconfined compressive strength (UCS) of two recycled roadway materials such as recycled pavement material (RPM) and road surface gravel (RSG) with or without cement kiln dust (CKD). The recycled materials were blended with two CKD contents (5, 10 %) and 28 day curing time. Mr and UCS tests were also conducted after 10cycles of freezing and thawing to asses the impact of freeze-thaw cycling. Mr was determined conducting by the laboratory test method described by NCHRP 1-28A. Stabilized RPM and RSG had a modulus and a strength higher than unstabilized RPM and RSG. Mr and UCS of RPM and RSG mixed with CKD increased with increasing CKD content. The results indicated that the addition of CKD could be improved the strength and the stiffness of RPM and RSG. Therefore, RPM, RSG and CKD could be used as an effective materials in the reconstruction of roads.