• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.97-104
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• 2020

이 연구에서는 글라이코 캘릭스 형성 박테리아를 이용한 콘크리트 구조체의 표면 코팅기술의 실제 적용의 중요성과 문제점을파악하기 위하여 유사 하수환경에서 Mock-up 실험을 수행하였다. 황산염 열화의 조건에서 원주형 콘크리트시험체의 압축강도와 질량의 변화를 평가하였다. 박테리아의 생장성 및 글라이코 캘릭스 생성량은 하수관에서 채취한 시료로부터 평가되었다. 이와 함께 유사 하수환경에서 Rhodobacter capsualtus의 적용이 주변 생태환경에 미치는 유해성을 평가하기 위해 차세대 염기서열 분석이 수행되었다. Mock-up 실험결과 개발된 코팅재가 적용된 콘크리트 시험체는 황산염 열화에 의한 콘크리트의 압축강도 저하 및 질량감소는 발생하지 않았으며, 하수 환경에서 우수한 열화저항성능을 갖는 것으로 평가되었다. 재령 91일에서 경화된 코팅재에서 분리된 박테리아의 생균수 및 글라이코 캘릭스 생성량은 각각 1.4×10⁴cell/mL 및 67.5mg/㎤이었다. 더불어 글라이코 캘릭스 코팅 콘크리트 하수관이 설치된 하수에서는 유해균주가 발견되지 않았다. 이는 코팅 재료로서 활용된 Rhodobacter capsulatus가 하수 환경에서 주변 생태환경에 미치는 영향이 없음을 의미한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권6A호
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• pp.573-580
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• 2010

본 연구에서는 자기충전 콘크리트의 배합설계 방법을 활용하여 경량골재콘크리트를 제조하였다. 경량골재를 사용한 자기충전 콘크리트의 평가는 굳지 않은 상태의 유동성, 재료분리저항성 및 충전성을 검토하였고, 성능평가 기준은 일본토목학회에서 제시하고 있는 성능평가 기준을 적용하였다. 또한 경량골재를 사용한 자기충전 콘크리트의 역학적 특성과 함께 건조수축 및 탄산화 특성을 검토하였다. 그 결과 경량골재를 사용한 자기충전 콘크리트의 유동성은 경량굵은골재와 경량잔골재를 동시에 100% 사용한 경우를 제외하고는 목표 성능기준을 만족하였으며, 재료분리저항성은 경량굵은골재 및 경량잔골재를 동시에 사용한 경우에 성능기준을 만족하였고, 충전성의 경우는 경량잔골재를 100% 사용한 경우를 제외하고는 성능기준을 만족하는 경향을 보였다. 경량골재를 사용한 자기충전 콘크리트의 재령 28일 압축강도의 경우 모든 배합에서 30 MPa 이상 발현 되었으며, 압축강도와 인장강도 및 탄성계수의 관계는 기존의 연구 경향과 유사하였다. 또한 자중감소 효과는 기준 콘크리트와 비교하여 최대 26% 감소하였다. 경량골재를 사용한 자기충전 콘크리트의 건조수축과 탄산화 특성은 기준콘크리트와 비교하여 다소 증가하는 경향을 나타내고 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.369-374
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• 2004

$C_4A_3S$ 합성은 천연원료인 석회석과 산업폐기물 및 부산물인 수산화알루미늄, 이수석고를 일정혼합비로 균일하게 혼합하여 20, 400, 600, $1200^{\circ}C$에서 1시간 소성 후 급냉하여 $C_4A_3S$ 클링커를 합성하였다. 합성한 클링커를 보통 포틀랜드 시멘트에 10 wt%치환하여 수중 양생하에서 수화반응 및 물성특성을 조사하였다. $1200^{\circ}C$에서 $C_4A_3S$ 클링커가 합성됨을 X-Ray diffraction pattern으로 관찰할 수 있었다 $1200^{\circ}C$에서 소성된 시료는 급결성을 띠었으며, 압축강도는 보통 포틀랜드 시멘트보다 20~30% 정도 높게 나타났다. 주요 수화생성물은 ettringite, 수산화 칼슘이며, ettringite의 팽창으로 인하여 모르타르의 건조수축이 보통 포틀랜드 시멘트보다는 낮게 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권3호
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• pp.279-288
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• 2016

The fundamental performance of any construction material should cover at least two phases: safety and serviceability. Safety commonly represents adequate strength, while serviceability encompasses the control of cracking and deflections at service loads. With respect to rapid hydraulic binders as a construction material, the above two phases should also be considered. Recent research on rapid cooling ladle furnace slag (RC-LFS) has drawn much attention, particularly given that it shows remarkable rapid hydraulic ability to pulverize to a fineness of $6,300cm^2/g$. This industrial byproduct could contribute to developing the sustainability of the rapidly hardening cementitious material system. This paper aims to expand upon the applicability of an RC-LFS-based binder that is composed of two parts. It also seeks to illustrate the engineering performance of an RC-LFS-based hybrid fiber-reinforced composite and to increase the strength of the RC-LFS-based composite. Each step of this experiment followed ASTM standards. The engineering performance, in both fresh state and hardening state, was tested and discussed in this paper. According to the experimental results for fresh concrete, the air content increased following the addition of polypropylene fiber. For hardened concrete, the toughness and strength improved following the addition of a hybrid fiber. The hybrid fiber mixture, which contains 0.75% of steel fiber and 0.25% of polypropylene fiber, shows even better engineering performance than other mixtures.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.67-74
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• 2016

이 연구에서는 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled CNT) 혼입량을 Binder 중량 대비 0.1, 0.3, 0.5%로 다르게 하여 CNT 혼입량에 따른 CNT 보강 시멘트 복합체의 굳지 않은 상태에서의 유동특성, 강도 및 강도발현 특성 등을 살펴보았다. 유동특성에 대한 실험결과, CNT 혼입량이 증가함에 따라 굳기 전 상태의 작업성이 저하되는 것으로 나타났으며, 레올로지 실험에서는 CNT 혼입량 증가에 따라 소성점도의 감소와 항복응력의 증가를 확인할 수 있었다. 또한 레올로지 실험에서 얻은 흐름곡선에서는 낮은 전단속도에서의 틱소트로피 현상이 높은 CNT 혼입량에서 더욱 뚜렷하게 나타나는 것을 볼 수 있었다. CNT 혼입량 증가에 따른 강도특성 실험결과에서는 압축강도 및 인장강도 모두 CNT 혼입량이 증가함에 따라 향상되는 것으로 나타났으며, 압축강도에 대한 CNT 보강에 따른 강도향상 효과가 인장강도에 비해 더 크게 나타났다. 한편 재령별 강도 측정 결과에 따르면 CNT 혼입이 초기강도 발현에도 효과적인 것을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.41-48
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• 2016

본 연구는 두 종류의 수축저감제를 혼입한 변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)의 압축, 인장 및 휨 특성을 평가하기 위하여 계획되었으며, 재령과 수축저감제의 종류 및 혼입률을 변수로 진행되었다. SHCC는 설계기준압축강도 50 MPa이며, 섬유는 PVA 섬유를 2.2% 혼입하였다. 배합에 혼입된 수축저감제는 상변이 물질로 수화현상으로 발생되는 열을 흡수 또는 방출하여 급격한 수축 및 팽창을 제어하는 물질이다. 수축저감제의 혼입에 대한 영향은 선변형 길이변화 실험과 압축, 인장 및 휨 성능의 측면에서 평가되었으며, 수축저감제를 혼입할 경우 초기 재령에서의 수축량이 감소되었다. 또한 수축저감제를 혼입함에 따라 균열 분산 성능과 인장 및 휨 성능이 개선되었다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제8권3호
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• pp.213-228
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• 2014

Alkali-activated binder (AAB) is recently being considered as a sustainable alternative to portland cement (PC) due to its low carbon dioxide emission and diversion of industrial wastes and by-products such as fly ash and slag from landfills. In order to comprehend the behavior of AAB, detailed knowledge on relations between microstructure and mechanical properties are important. To address the issue, a new approach to characterize hardened pastes of AAB containing fly ash as well as those containing fly ash and slag was adopted using scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectra microanalyses. The volume stoichiometries of the alkali activation reactions were used to estimate the quantities of the sodium aluminosilicate (N-A-S-H) and calcium silicate hydrate (CSH) produced by these reactions. The 3D plots of Si/Al, Na/Al and Ca/Si atom ratios given by the microanalyses were compared with the estimated quantities of CSH(S) to successfully determine the unique chemical compositions of the N-A-S-H and CSH(S) for ten different AAB at three different curing temperatures using a constrained nonlinear least squares optimization formulation by general algebraic modeling system. The results show that the theoretical and experimental quantities of N-A-S-H and CSH(S) were in close agreement with each other. The $R^2$ values were 0.99 for both alkali-activated fly ash and alkali-activated slag binders.

• 콘크리트학회지
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• 제4권1호
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• pp.107-118
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• 1992

본 연구는 고강도 고내구성이면서 신뢰성이 높은 폴리머 함침 탄소섬유보강 시멘트복합에의 개발 응용을 위한 여러 가지 특성을 검토하기 위하여, 복합체는 PAN계 및 Pitch계 탄소섬유, 조강포틀랜드 시멘트, Silica Powder 및 폴리머 함침재를 사용하여 제조하였고, 배합조건별, 재령별, 그리고 양생조건별로 역학적특성, 동결융해저항성 및 장기변형특성에 관한 실험연구를 행하였다. 연구결과, CFRC의 Flow값은 CF혼입율 증가에 따라 거의 직선적으로 저하하였고, 폴리머 함침 CFRC의 압축 인장 휨강도는 CF혼입율 증대에 따라 오토클래브 양생 및 기건양생의 경우에 비하여 현저히 증대하였으며, 또한 월등히 높은 강도를 나타내었다. 그리고, 인자응력-변형관계 및 휨응력-처짐관계는 기건양생 및 오토클래브 양생의 경우 연성적인 비선형을 나타낸 데 비하여 폴리머함침의 경우는 거의 직선적 으로 변화하였고, 동결융해저항성, 건조수촉변형특성 및 내크리프 특성도 다른 양생 방법의 경우에 비하여 크게 개선됨을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권11호
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• pp.5-11
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• 2022

본 연구는 고로슬래그미분말(SG) 및 강섬유(SF)를 적용한 고유동 흙막이 벽체 재료(RWM)의 역학적 성능을 평가하기 위한 것으로써, 흙막이 벽체 재료의 재료분리저항성, 유동성, 연행공기량을 확보하기 위하여 고성능감수제, 공기연행제 및 증점안정화제를 굳지 않은 흙막이 벽체 재료에 적정량을 사용하였다. 흙막이 벽체 재료 경화체의 강도특성을 고찰하기 위하여 압축, 할열 인장 및 휨강도를 소정의 재령에서 측정하였으며, 표면전기저항, 흡수율 실험을 통하여 흙막이 벽체 재료의 역학적 성능을 평가하였다. 실험결과에 따르면 SGC 배합은 OPC 배합에 비하여 대체적으로 우수한 성능을 나타내었으며, SF는 흙박이 벽체 재료의 역학적 성능향상에 효과적인 것으로 조사되었다. 특히, SG의 사용은 흙막이 벽체 재료의 장기강도 발현 뿐만 아니라 차수성능 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• Computers and Concrete
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• 제22권3호
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• pp.305-317
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• 2018

Steel reinforced Engineered Cementitious Composite (ECC) components have been proposed for seismic structural applications, for example in coupling beams, infill panels, joints, columns, and flexural members. The development of strain in the steel reinforcement of cementitious components has been shown to vary based on both the steel reinforcement ratio and the applied deformation history. Strain in the steel reinforcement of reinforced ECC components is an important structural response metric because ultimate failure is often by fracture of the steel reinforcement. A recently proposed bond-slip model has been successfully calibrated to cyclically tested reinforced ECC beams wherein the deformation history contained monotonically increasing cycles. This paper reports simulations of two-dimensional finite element models of reinforced ECC beams to determine the appropriateness and significance of altering a phenomenological bond-slip model based on the applied deformation history. The numerical simulations with various values of post-peak bond-slip softening stiffness are compared to experimental results. Varying the post-peak bond-slip softening stiffness had little effect on the cracking patterns and hysteretic response of the reinforced ECC flexural models tested, which consisted of two different steel reinforcement ratios subjected to two different deformation histories. Varying the post-peak bond-slip softening stiffness did, however, affect the magnitude of strain and the length of reinforcing bar that strain-hardened. Overall, a numerical model with a constant bond-slip model represented well various responses in reinforced ECC beams with multiple steel reinforcement ratios subjected to different deformation histories.