• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.56-62
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• 2012

본 연구는 초고강도콘크리트의 배합에 사용되는 3성분계 혼합시멘트의 최적조합을 도출하기 위한 실험연구이다. 3성분계 혼합시멘트는 포틀랜드시멘트, 고로슬래브 미분말 0%, 30%, 40%, 50% 및 플라이애시 0%, 10%, 20%, 30%로 구성하였다. 물결합재비 0.18의 초고강도콘크리트를 대상으로 각 실험체의 압축강도와 공극구조를 조사한 결과, 플라이애시 10%, 고로슬래그 미분말 30%를 혼합한 3성분계 혼합시멘트를 사용한 콘크리트의 압축강도는, 50nm 이상의 공극량 감소에 의해, Plain 콘크리트에 비해 현저히 증가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.128-138
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• 2015

탄산화는 지하구조물과 같이 이산화탄소의 농도가 높고 강우로부터 보호되는 콘크리트 구조물에 매우 심각한 열화현상이다. 탄산화 깊이 및 수화물의 변화를 평가하기 위해 많은 연구가 진행되고 있으나 해석모델의 복잡성, 이산화탄소 확산계수 모델링 등의 어려움으로 인해 실제 탄산화 거동을 제한적으로 모사하고 있다. 본 연구에서는 기존의 탄산화 모델링 (Ducom)에 대하여 확산계수 모델링, 공극률 감소 모델, 이산화탄소의 장기반응률 등을 개선하여 개선된 탄산화 모델을 제시하였다. 검증을 위하여 온도변화를 고려한 촉진탄산화 시험. 공극률 평가 시험 (수은압입법)을 수행하였으며, 탄산화 깊이를 개선되기 전/후의 모델과 비교하였다. 또한 수산화칼슘의 중량변화와 실태조사결과를 이용하여 낮은 이산화탄소에 노출된 콘크리트 구조물의 탄산화 깊이를 제안된 모델과 비교하였다. 제안된 모델은 확산계수 감소성, 공극률 감소성을 적절하게 반영하여 기존의 모델에 비해 합리적인 결과 (수산화칼슘 소모량, 탄산화 깊이)를 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.90-96
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• 2018

본 연구에서는 탄소 포집 물질인 ${\gamma}-C_2S$를 함유하고 있는 Stainless Steel Slag AOD를 포함한 시멘트 페이스트의 역학적 및 미세구조 변화를 연구하였다. ${\gamma}-C_2S$는 비수경성이며 그러므로 물과 반응하지 않는다. 그러나 ${\gamma}-C_2S$는 물에 의한 탄산화 양생조건에서 반응성을 가지고 있다. 그 반응은 페이스트 안의 공극을 치밀하게 형성하기 때문에 STS-A를 사용한 시멘트 페이스트의 공극구조는 탄산화 ($CO_2$ 농도는 약 5%)후에 수은압입시험에 의해 측정될 수 있다. 또한 Fractal 특성은 시멘트 페이스트의 미세구조변화는 탄산화 영향에 대하여 연구하였다. 그 결과로부터 STS-A를 포함하는 탄산화 시멘트 페이스트는 강도가 증가하였고 공극구조는 더 치밀해졌다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.639-647
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• 2009

바닷물에 의한 염해와 동결융해 환경에 노출된 철근 콘크리트구조물의 내구성을 평가하기 위해서는 콘크리트의 미세구조적 특성 및 염화물 침투성에 대한 콘크리트의 확산 저항성을 동시에 분석하는 것이 중요하다. 이 연구에서는 고로슬래그 미분말(GGBS)을 혼합한 콘크리트에 대하여 수은압입법(MIP)에 의해 얻어진 콘크리트의 미세공극 구조와 장기 및 단기 재령의 염화물 확산성과의 상관성에 대하여 연구하였다. 물시멘트비는 40, 45, 50%로 변화시키고, 단위시멘트량을 300, 350, 400, 450 kg/$m^3$으로 변화시킨 OPC 및 GGBS 콘크리트 시편에 대하여 동결융해에 의해 손상된 GGBS 콘크리트에서의 확산성과 미세구조의 변화를 관찰하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.162-168
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• 2017

탄소나노튜브는 고강도, 고내구성 콘크리트의 생산을 위한 새로운 재료 중 하나로 여겨지며, 많은 연구자들에 의하여 연구되고 있다. 탁월한 열전도도는 향후 자가발열 콘크리트의 개발에 필수적이며, 이 연구에서는 다양한 목적을 갖는 콘크리트의 개발을 위한 역학적 특성 및 미세구조 분석을 실시하였다. CNT 첨가량은 시멘트 중량대비 0.115, 0.23, 0.46wt%로 하였다. 압축강도/휨강도 시험은 재령 3, 7, 28일에 실시하였으며, 공극률은 MIP 시험을 통해 실시하였다. CNT 분산성 및 수화생성물 분석을 위하여, SEM 분석 및 열분석을 실시하였다. 그 결과, CNT 첨가에 따른 역학성능은 다소 감소하는 경향을 나타내었으나, 0.115wt% 첨가한 경우 플레인 배합과 동등 수준의 결과를 확인할 수 있었다. 향후, 기존 콘크리트와 동일한 역학성능을 보유한 CNT 첨가 배합의 개발을 통한 발열성능 확보가 가능할 것으로 기대된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.765-768
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• 2008

UHPC에서의 실리카 퓸은 강도와 유동성 증진에 있어 매우 중요한 요소라 할 수 있으며 그 사용량은 시멘트에 대해 25%이상(중량비)을 보편적으로 사용하고 있으나 실리카 퓸의 사용량에 따른 UHPC에 미치는 영향을 파악하는 노력들이 필요하다. 이에 본 연구에서는 실리카 흄의 사용량에 따른 유동성, 압축강도, 탄성계수, 휨강도의 역학적 특성과 SEM 및 MIP(Mercury Intrusion Porosimetry)를 통한 내부조직을 검토하였다. 검토결과, 적절한 실리카 퓸의 사용은 유동성과 강도를 증진시키는데 이는 포졸란 반응에 의한 수화물질의 증대와 필러역할에 의한 콘크리트 내부의 밀도가 효과적으로 증진되어 강도가 증가한 것을 MIP 실험을 통해 알 수 있었다. 또한 시멘트에 대해 중량비로 $10{\sim}25%$ 범위 내에서는 비슷한 역학적 특성을 나타내는 것으로 판단된다.

• Advances in concrete construction
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• 제4권2호
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• pp.71-88
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• 2016

Metakaolin, a dehydroxylated product of the mineral kaolinite, is one of the most valuable admixtures for high-performance concrete applications, including constructing reinforced concrete bridges and impact- and fire-resistant structures. Concretes produced using metakaolin become more homogeneous and denser compared to normal-strength concrete. Yet, these changes cause a change of volume throughout hardening, and increase the brittleness of hardened concrete significantly. In order to examine how the use of metakaolin affects the fracture and mechanical behavior of high-performance concrete we produced concretes using a range of water to binder ratio (0.42, 0.35 and 0.28) at three different weight fractions of metakaolin replacement (8%, 16% and 24%). The results showed that the rigidity of concretes increased with using 8% and 16% metakaolin, while it decreased in all series with 24% of metakaolin replacement. Similar effect has also been observed for other mechanical properties. While the peak loads in load-displacement curves of concretes decreased significantly with increasing water to binder ratio, this effect have been found to be diminished by using metakaolin. Pore structure analysis through mercury intrusion porosimetry test showed that the addition of metakaolin decreased the critical pore size of paste phases of concrete, and increasing the amount of metakaolin reduced the total porosity for the specimens with low water to binder ratios in particular. To determine the optimal values of water to binder ratio and metakaolin content in producing high-strength and high-performance concrete we applied a multi-objective optimization, where several responses were simultaneously assessed to find the best solution for each parameter.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.175-183
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• 2001

국내에서 생산되는 5종류 시멘트로 제조한 시멘트 경화체의 해수침식에 대한 저항성을 알아보기 위한 목적으로 2배농도 인공 해수에 각각 400일 및 800일동안 침지시켜 모르타르의 압축강도 및 길이변화를 측정한 결과, 혼합시멘트계 모르타르가 광물질혼 화재의 영향으로 포틀랜드시멘트계 모르타르와 비교하여 좋은 결과를 나타내었다. 또한 시멘트 페이스트의 XRD분석에 의한 수 화 및 반응생성물의 피크강도비를 살펴보면, 포틀랜드시멘트계 페이스트 중 저열포틀랜드시멘트의 피크강도비가 가장 작았으며, 혼합시멘트계 페이스트의 경우 portlandite 및 brucite의 피크강도비가 포틀랜드시멘트계 페이스트보다 작았다. 인공해수 침식으 로 인한 시멘트 페이스트의 공극량을 수은압입법으로 측정한 결과에 의하면 보통포틀랜드시멘트 페이스트의 총공극량이 가장 크게 나타났으나, 포틀랜드시멘트에 고로슬래그미분말 및 플라이애시를 혼합한 혼합시멘트계 페이스트의 경우 총공극량이 각각 약 56% 및 약 32 % 정도 저감되는 효과가 있었다.

• 펄프종이기술
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• 제44권4호
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• pp.16-24
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• 2012

To characterize the coating structure, diverse methods such as mercury intrusion, nitrogen adsorption and oil absorption methods have been developed and widely employed. These indirect techniques, however, have some limitation to explain the actual coating structure. Recently microscopic observation methods have been tried for analyzing structural characteristics of coating layers. Preparation of the undamaged cross section of a coating layer is essential for obtaining high quality image for analysis. In this study, distortion-free cross-section of the coating layer was prepared using a grinding and polishing technique. The coated paper was embedded in epoxy resin and cured. After curing the resin block it was ground with abrasive papers and then polished with diamond particle suspension and nylon cloth. Polished coating layer was sufficient enough to obtain undamaged cross sectional images with scanning electron microscope under backscattered electron image mode. In addition, the SEM images allowed distinction of the coating layer components. Also S/B latex film formed between pigment particles was visualized by osmium tetroxide staining. Pore size distribution and pore orientation were evaluated by image analysis from SEM cross-sectional images.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.112-119
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• 2022

최근 탄소중립에 관한 관심이 높아지면서 건설 산업에서 하이볼륨 플라이애시 콘크리트를 사용하는 연구가 다양하게 수행되고 있다. 하지만 HVFC는 초기 압축강도가 낮은 단점이 있어, 이를 개선하기 위해 나노 소재를 활용한 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 나노 실리카는 포졸란 재료로서 이러한 조기 강도 지연을 보완할 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 나노 실리카를 HVFC에 혼입하여 초기 수화반응에 미치는 영향과 이에 따른 미세구조의 개선에 대해 조사하였다. 초기 수화반응은 응결실험과 미소수화열을 통해 분석하였고, 재령에 따른 압축강도와 열중량 분석을 진행하였다. 미세구조 개선의 효과는 수은압입법을 통해 평가하였다. 실험결과 나노실리카를 혼입하였을 때, 초기 강도가 증가하였고 미세구조가 개선되는 것으로 나타났다.