• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.305-311
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• 2010

최근 국제적으로 급속한 경제성장으로 인한 산업부산물이 기하급수적으로 늘어가고 있다. 현재 국내 산업부산물은 매립, 소각, 저장과 같은 1차원적인 처리에도 그 한계를 드러내고 있는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 자원재활용을 목적으로 산업부산물을 이용한 고성능 숏크리트용 최적 배합비를 도출하고자 한다. 이 연구에서는 경제적 재활용, 장기강도 및 내구성 향상을 위해 콘크리트에 다양하게 적용되고 있는 혼화재인 산업부산물(플라이애쉬, 실리카퓸)를 적용하여 숏크리트 현장에 적용할 수 있는 적정 배합비에 대한 변수를 설정하여 압축강도 실험을 수행하였고, 외부 환경 변화에 따른 내구성능을 평가하기 위하여 촉진염소이온침투시험 및 염화물확산계수측정시험을 실시하여 외부환경에 대한 내구특성을 평가하였다. 실험 결과 모든 실험에서 국내외 기준을 만족하였고, 내구성에서는 기존 숏크리트 보다 뛰어난 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.47-56
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• 2007

최근들어 고속도로, 고속철도, 지하철등의 건설이 증가하면서 터널의 건설도 늘어나고 있는 추세이다. 이러한 터널 공사에서 필수적으로 따르는 것이 숏크리트 공정이며 이러한 숏크리트의 시공은 앞으로도 더욱 증가할 추세에 있다. 그러나 숏크리트의 광범위한 시공에도 불구하고 여러 가지 문제점을 내포하고 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 현행 숏크리트의 현황과 문제점을 분석하고, 고품질의 숏크리트 시공을 위하여 실리카퓸 숏크리트의 성능 및 적용성에 대해 분석하였다. 또한 숏크리트의 장기적인 안정성 확보를 위해서는 복합적인 환경조건을 고려한 열화 특성을 파악할 필요가 있다. 본 연구에서는 건습 반복, 동결융해 및 탄산화 등의 열화 인자를 복합적으로 적용한 열화 시험을 수행하였다. 특히, 우수한 강도 증진 효과로 국외에서 많이 사용되고 있는 실리카퓸을 적용하여 혼화재 치환에 따른 숏크리트의 장기 내구 특성을 평가하였다. 복합 열화 시험 결과 실리카퓸을 혼입한 숏크리트는 다른 배합에 비해 가장 양호한 결과를 나타냈고, 실리카퓸은 강도 증진 효과와 함께 강섬유 혼입에 의한 열화 현상을 최소한으로 감소시켜 숏크리트의 장기 내구성을 확보하는데 효과가 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제21권2호
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• pp.21-30
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• 2003

현재 터널 굴착시 기초 지보수단으로 활용되고 있는 숏크리트는 암반의 굴착 특성상 조기에 얇은 두께로 타설하여도 높은 강도를 유지할 수 있다는 장점 때문에 그동안 우수한 장비와 재료가 개발되어 비약적인 발전을 거듭해 오고 있다. 또한, 계측기술의 발달로 지하암반 거동상태도 조기에 자세히 파악되어 강도와 두께 등 거의 정확한 설계가 이루어지고 있으며, 신소재의 보강재료도 지속적으로 개발되고 있다. 국내 석탄 화력발전소에서 발생되는 석탄회에는 fly ash와 bottom ash가 있으며, 이러한 석탄회는 시멘트, 골재, 건축, 토목 및 농수산 분야에 이르기까지 많은 분야에 기술개발이 되었으며, 연구가 활발히 진행 중에 있다. 따라서, 본 연구에서는 fly ash를 혼합한 콘크리트를 숏크리트 재료로서 활용하기 위해 기존의 숏크리트 배합설계에서 fly ash를 시멘트의 대체재로서 사용할 때, 압축강도의 향상 및 굴착면의 타설 리바운드 율을 저하시키는 최적의 함량에 대하여 실험을 실시하였다. 그 결과, fly ash를 시멘트에 15% 중량 치환했을 때, 약 10%의 압축강도의 향상과 리바운드 율이 6%감소되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.323-328
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• 2002

Rapid set accelerators are widely used in tunnel construction, however quality criteria of and dosage are not well established. The density and solid content of admixtures, setting time and compressive strength of paste and mortar with admixtures were investigated to establish the quality criteria. While the early strength of mortar with sodium-silicate, sodium-aluminate and calcium aluminate type admixtures that have high alkali content are very high, but long-term strength are low. Aggregates of shotcrete has to be carefully selected. Sodium-silicate type admixture need longer setting time than the others.

• 산업기술연구
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• 제33권A호
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• pp.93-99
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• 2013

Shotcrete has been referred to as gunite, pneumatically applied mortar or concrete, sprayed concrete or mortar. There are sound reasons why sprayed mortar is one of the best portland cement based material for repairing old concrete structures. However, it is difficult to find the research results on the latex-modified mortar nevertheless on the impact of air onto the fresh and hardened properties of latex-modified mortar. So, the main experimental program included strength test, slump test, rapid chloride permeability test, image analysis for air void system, and chemical attacks with the main experimental variables of latex content, fine aggregate content, water-cement ratio, and air foamer content.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.633-640
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• 2010

이 연구에서는 숏크리트에 적용하기 위한 고분말도 시멘트의 기본 특성을 검토하고자 하였다. 고분말 시멘트의 주요특성을 연구하기 위하여 입도분포, 응결시간, 압축강도를 측정하였으며, SEM 관찰, DSC 열분석, X선 회절분석을 실시하였다. 고분말도 시멘트는 일반 포틀랜드 시멘트와 비교하여 응결시간이 크게 단축되었으며 압축강도가 개선되었다. 기기분석 결과 고분말도 시멘트는 초기수화물이 보다 미세하고 광범위하게 분포하는 것으로 확인되었으며, 이러한 결과는 시멘트의 분말도가 상승함에 따라 시멘트 입자와 물과의 접촉면이 증가하기 때문이다. SEM 관찰, DSC 열분석, X선 회절분석 결과 알루미네이트계 급결제는 칼슘알루미늄 수화물의 생성을 촉진하고, 알칼리프리계 급결제는 에트린자이트와 모노설페이트의 생성을 증진하는 것으로 나타났다. 페이스트 응결시간 측정으로부터 알루미네이트계 급결제와 알칼리프리계 급결제가 응결시간을 단축시키는 것으로 확인되었으며, 고분말도 시멘트는 압축강도가 크게 향상 되는 것으로 나타났다. 특히 알루미네이트계 급결제는 응결시간 단축에 효과적이며, 알칼리프리계 급결제는 7일 이후의 강도증진에 효과적인 것으로 확인되었다.

• Computers and Concrete
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• 제19권5호
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• pp.443-449
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• 2017

Taking high geothermal tunnels as background, the deformation of concrete for shotcrete use was studied by simulating hot-humid and hot-dry environments in a laboratory. The research is made up by two parts, one is the influence of two kinds of high geothermal environments on the deformation of shotcrete, and the other is the shrinkage inhibited effect of fiber materials (steel fibers, polypropylene fibers, and the mixture of both) on the concrete in hot-dry environments. The research results show that: (1) in hot and humid environments, wet expansion and thermal expansion happened on concrete, but the deformation is smooth throughout the whole curing age. (2) In hot and dry environments, the concrete suffers from shrinkage. The deformation obeys linear relationship with the natural logarithm of curing age in the first 28 days, and it becomes stable after the $28^{th}$ day. (3) The shrinkage of concrete in a hot and dry environment can be inhibited by adding fiber materials especially steel fibers, and it also obeys linear relationship with the natural logarithm of curing age before it becomes stable. However, compared with no-fiber condition, it takes 14 days, half of 28 days, to make the shrinkage become stable, and the shrinkage ratio of concrete at 180-day age decreases by 63.2% as well. (4) According to submicroscopic and microscopic analysis, there is great bond strength at the interface between steel fiber and concrete. The fiber meshes are formed in concrete by disorderly distributed fibers, which not only can effectively restrain the shrinkage, but also prevent the micro and macro cracks from extending.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권5호
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• pp.389-396
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• 2014

숏크리트의 필수 구성요소 중 하나인 급결제는 높은 pH환경에서 거동하는 경우가 많고 이를 억제하기 위해 개발된 시멘트 광물계 분말형 급결제 또한 작업시 다량의 분진 발생으로 인하여, 여러 환경적 문제를 일으키고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 슬러리형의 급결제를 도입하고, 기본적인 물성 파악을 위해 숏크리트 배합에 혼화재로서 자주 활용되는 슬래그의 혼입에 따른 숏크리트 재료의 응결 및 경화특성, 강도 특성 및 염화물 이온 침투 저항성을 평가하였다. 슬래그의 혼입에 따른 응결 경화의 촉진 및 1일 압축강도의 발현은 $C_{12}A_7$과 황산칼슘의 수화반응에서 생성된 에트링가이트상의 양과 관련이 있는 것으로 보이며, 3일 강도 이후의 물성은 일반적인 규산3칼슘의 수화반응과 관련이 있는 것으로 나타났다. 염화물 이온침투 저항성의 경우, 슬래그의 혼입량이 증가하면 훨씬 개선되는 것으로 나타나, 향후 이러한 배합에 대한 내염해성의 정밀한 평가가 필요한 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.189-197
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• 2018

차수용 박층 멤브레인은 폴리머로 구성된 재료로 기존 방수포(sheet membrane)와 비교했을 때, 시공에 있어서 뿜어 붙이는 방식을 사용하기 때문에 타설이 용이하고 상대적으로 높은 부착성능을 보이는 재료이다. 하지만, 차수용 박층 멤브레인은 최근에 개발된 재료로 그 성능이나 구조물과의 거동 양상은 충분히 보고되지 못한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 차수용 박층 멤브레인이 삽입된 복합 숏크리트 재료에 대해 전단시험을 수행한 기존 연구 결과를 이용하여 차수용 박층 멤브레인의 전단거동을 수치해석적으로 접근하여 접촉면 특성을 파악하고자 하였다. 연구를 통해 숏크리트 사이에 시공된 멤브레인에 의해 숏크리트의 전단거동과는 다른 거동을 보여 일반적으로 사용되는 전단강도 방식으로 거동을 표현하는데에는 한계가 있었다. 이에 따라 수치해석 방법을 사용하여 직접 전단시험을 모사하였고 차수용 박층 멤브레인의 전단거동을 가장 효과적으로 표현할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.428-439
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• 2021

뿜칠 멤브레인은 폴리머로 구성된 재료로서 지보 또는 차수 목적으로 기존 방수포와 같은 재료를 대체 할 수 있을 것으로 기대되는 뿜어 붙이는 방식의 재료이다. 이전의 해외 연구에서 기존 시멘트계 지보 재료들에 추가로 뿜칠 멤브레인을 시공할 경우 숏크리트와 같은 지보재의 시공 두께를 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있으나 국내에서는 아직까지 실험이나 분석 결과가 많이 보고되고 있지 못하다. 본 연구에서는 고성능 숏크리트에 뿜칠 멤브레인을 바깥면에 타설하여 3점 휨시험을 수행하고 고성능 숏크리트와 뿜칠 멤브레인이 시공된 경우를 비교하여 분석하였다. 실내 표준 시험과 실대형 휨시험을 통해 산정된 값을 서로 비교한 결과 휨강도 측면에서는 큰 차이를 보이지 않았으나 휨인성 부분에서 차이를 보이는 것으로 나타났다.