• 제목/요약/키워드: Self-healing material

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자기치유형 무기계 혼합재를 사용한 모르타르의 압축강도 및 치유성능 (Compressive Strength and Healing Performance of Mortar Using Self-healing Inorganic Materials)

  • 김형석;이웅종;최성;이광명
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.577-583
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    • 2022
  • 본 연구에서는 고로슬래그 미분말, 팽창재 및 무수석고로 이루어진 무기계 자기치유 소재를 사용하여 제조한 자기치유 모르타르의 특성을 조사하였다. 무기계 치유재료의 사용량이 다른 3종류의 자기치유 모르타르를 대상으로 압축강도를 측정하고 정수위 투수시험를 통하여 치유성능을 평가하였다. 치유성능 평가지표로 균열유도재령애 따른 치유율과 등가균열폭을 활용하였다. 자기치유 모르타르의 압축강도 발현, 치유재령에 따른 치유율 변화와 경제성을 고려하여 무기계 혼합재의 최적 사용량을 시멘트 질량 대비 20 %로 제안하였다.

Coupling shape-memory alloy and embedded informatics toward a metallic self-healing material

  • Faravelli, Lucia;Marzi, Alessandro
    • Smart Structures and Systems
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    • 제6권9호
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    • pp.1041-1056
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    • 2010
  • This paper investigates the possibility of a strategy for an automatic full recover of a structural component undergoing loading-unloading (fatigue) cycles: full recover means here that no replacement is required at the end of the mission. The goal is to obtain a material capable of self healing earlier before the damage becomes irreversible. Attention is focused on metallic materials, and in particular on shape memory alloys, for which the recovering policy just relies on thermal treatments. The results of several fatigue tests are first reported to acquire a deep understanding of the physical process. Then, for cycles of constant amplitude, the self-healing objective is achieved by mounting, on the structural component of interest, a suitable microcontroller. Its input, from suitable sensors, covers the current stress and strain in the alloy. The microcontroller elaborates from the input the value of a decisional parameter and activates the thermal process when a threshold is overcome.

시멘트계 재료 기반 캡슐을 사용한 자기치유 모르타르의 역학 특성 (Mechanical Properties of Self-Healing Mortar Using Cementitious Material-Based Capsule)

  • 이재인;임수빈;나범수;김채영;윤주호;최세진
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.149-150
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    • 2023
  • Although concrete is a material widely used in the construction industry, it is very vulnerable to cracking and has a disadvantage in that durability deteriorates when cracks occur. When cracks occur, harmful factors are introduced through the micro-cracks of the structure, reducing durability. Therefore, in this study, as part of a study to alleviate the problems of maintenance and durability deterioration due to cracks in concrete structures, the mechanical properties of self-healing mortar according to the size of the capsule made of cement material were reviewed.

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액상 무기재료를 활용한 시멘트 복합재료 혼합용 자기치유 마이크로 캡슐의 제조 특성에 관한 실험적 연구 (The Experimental Study on Preparation Characteristics of Self-healing Microcapsules for Mixing Cement Composites Utilizing Liquid Inorganic Materials)

  • 최연왕;오성록;김철규;임학상
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.236-244
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    • 2018
  • 본 연구에서는 시멘트 복합재료와 직접 혼합 가능한 액상 무기재료 활용 자기치유 마이크로 캡슐을 제조하고자 하였다. 액상 무기재료의 기초특성을 평가하였으며, 마이크로 캡슐화를 수행하였다. 또한 본 논문의 포커스는 자기치유 마이크로 캡슐의 치유 효과보다는 시멘트 복합재료에 적용하기 위한 품질 및 제조 특성에 대하여 검토하였다. 자기치유 마이크로 캡슐은 상온에서 안정하고 균열 추종성이 큰 액상 무기재료를 캡슐화하였으며, 수득률은 90% 이상으로 나타났다. 자기치유 마이크로 캡슐의 크기는 합성 교반 속도에 따라 크기를 변화할 수 있었으며, 목표 크기에 대하여 70% 이상 확보할 수 있었다. 또한 자기치유 마이크로 캡슐의 막강화를 통하여 10% 이내의 손실량이 발생하는 것으로 나타났으며, 막 강화를 하지 않은 것과 비교하여 50% 저감할 수 있었다.

자가치유형 구체방수 콘크리트의 기초물성 평가 (Evaluation on the Material Properties of Waterproof Concrete with Self-healing Admixture)

  • 전홍민;이종윤;홍석범;김진근;이용진
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.415-416
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    • 2009
  • Concrete with Self-healing Admixture provides waterproof protection by using a organic-inorganic chemical compound throughout the concrete. Using cement chemicals eliminate the need to use additional waterproofing, If crack is occurred, this system enhance self-healing ability to increase the structural safety. In this study, we investigate material properties to conclude mixture rate of concrete to apply a construction site.

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균열 자기치유 하이브리드캡슐 조성비에 따른 시멘트 복합재료의 치유특성에 미치는 영향 (The Effect of Crack Self-Healing Hybrid Capsules Composition Ratio on the Healing Properties of Cement Composites)

  • 최연왕;남은준;박준호;오성록
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.335-342
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    • 2022
  • 본 연구에서는 무기재료를 코어재료로 사용한 자기치유 고상캡슐 및 자기치유 마이크로캡슐을 혼합하여 자기치유 하이브리드 캡슐을 제조하였다. 자기치유 하이브리드캡슐을 시멘트 질량 기준으로 3:7, 5:5 및 7:3의 조성비에 따라 3 % 혼합하여 자기치유 시멘트 복합재료 배합을 진행하였으며, 정수위 투수시험 및 표면균열 모니터링을 통해 균열 자기치유 하이브리드캡슐의 치유 특성을 평가하였다. 실험 결과, 자기치유 고상캡슐 및 자기치유 마이크로캡슐의 조성비가 7:3으로 제조된 자기치유 하이브리드 캡슐을 혼합함에 따라 균열 자기치유 성능을 향상시키는 효과가 큰 것으로 나타났다.

균열 자기치유를 위한 캡슐용 무기계 코어재료의 시멘트 복합체 성능에 미치는 영향에 관한 기초적 연구 (A Fundamental Study on the Influence of Performance of Cementitious Composites of Inorganic Core Material for Self-Healing Capsule of Cracks)

  • 최연왕;오성록;최병걸;김철규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.74-82
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    • 2017
  • 본 연구에서는 시멘트 복합체의 균열을 자기치유 할 수 있는 자기치유 캡슐을 제조하기 위한 일환의 기초 연구로써 자기치유 캡슐용 코어재료에 무기계 기반 코어재료를 적용하기 위하여 액상형태의 무기 소재를 기반으로한 코어재료를 제조하였다. 제조된 무기계 기반 코어재료는 캡슐화를 진행하기 전에 무기계 기반 코어재료를 직접 시멘트 복합체에 적용하여 균열부의 균열수복 성능뿐만 아니라 시멘트 복합체의 성능에 미치는 영향을 검토하였다. 평가결과, 무기계 기반 코어재료는 압축 및 부착강도 향상효과가 있는 것을 확인하였으며, 부착, 내흡수, 내투수 및 동결융해 저항 성능을 가진 것으로 판단된다. 본 논문의 결과를 통하여 자기치유 캡슐용 무기계 기반 코어재료를 적용할 경우에 얻을 수 있는 시멘트 복합체의 성능 및 차후 진보화된 자기치유 캡슐기술의 기반 자료로써 활용하고자 한다.

균열자기치유조성물을 함유한 균열보수스틱 제조 및 그를 이용한 새로운 콘크리트 미세균열 보수방법 (New maintenance method of concrete micro crack using repair stick with self-healing capability and manufacture of repair stick containing the self-healing ingredient)

  • 안태호;김홍기;김경민;소광호
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.111-112
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    • 2014
  • This research focuses on the study that micro-crack of concrete is repaired to use self-healing technology. Self-healing concrete is widely studied in domestic and international construction field recently. Micro-crack(less than 0.3mm)of concrete is repaired using a crack repair stick which containing self-healing agents. Therefore, the crack on construction structure will be easily repaired by using a crack repair stick. Also experiment was proceeded because of evaluating the long term durability.

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자기치유 재료 혼입 모르타르 보의 자기치유 성능 평가 (Evaluation of Self-Healing Performance for Mortar Beams Containing Self-Healing Materials)

  • 신동익;무하마드 하룬;민경성;이광명;이정윤
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.67-73
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    • 2020
  • 본 연구에서는 실험을 통하여 자기치유 재료 혼입 모르타르 보의 자기치유 성능을 평가하였다. 실험에는 일반 모르타르 보 실험체와 자기치유 모르타르 보 실험체가 사용되었으며, 모르타르의 압축강도, 내력 및 균열의 자기치유 효과를 비교하여 자기치유 성능을 평가하였다. 실험결과 자기치유 재료를 혼입한 모르타르의 압축강도가 일반 모르타르의 압축강도보다 작았지만 28일 압축강도에 대한 118일 압축강도 비율은 동일하게 나타났다. 실험체의 내력은 재령일이 길어질수록 증가하는 경향을 나타냈다. 일반 모르타르 실험체는 균열이 발생할 경우 재령일이 증가하여도 하중은 회복되지 않았으나 자기치유 모르타르 실험체의 경우 반응 생성물의 영향으로 내력이 다소 회복되는 경향을 나타냈다. 균열폭은 두 종류의 실험체 모두 치유기간이 지난 후 감소하는 경향을 보였으나 자기치유 모르타르 실험체에서만 반응생성물이 관찰되었다.

하이브리드 자기치유 소재를 혼입한 콘크리트의 치유성능 (Healing Performance of Concrete Containing Hybrid Self-healing Materials)

  • 황민호;권혁;김형석;최성;이광명
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.569-576
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    • 2022
  • 본 연구에서는 유·무기계 자기치유재료를 기반으로 박테리아 펠렛과 고상캡슐을 각각 혼입하여 사용한 하이브리드 자기치유 콘크리트의 치유성능을 조사하였다. 치유성능 평가방법으로 정수위 투수시험을 적용하였으며, 평가지표로 치유율과 등가균열폭에 의해 산출된 치유된 균열폭을 활용하였다. 정수위 투수시험 결과 초기 균열폭이 0.3 mm일 때 MC-BP와 MC-SC의 치유율은 MC와 비교하여 2.1~3.0 %pt 높았으며, 하이브리드 콘크리트의 치유된 균열폭은 0.017~0.018 mm 증가하였다. 결론적으로, 두 가지 치유소재를 함께 사용하더라도 자기치유 성능은 크게 향상되지 않은 것으로 나타났다.