• 제목/요약/키워드: crack healing material

검색결과 37건 처리시간 0.025초

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
    • /
    • 한국건축시공학회 2014년도 추계 학술논문 발표대회
    • /
    • pp.111-112
    • /
    • 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.

  • PDF

유리질 중합체의 균열 Healing에 관한 연구 (제1보) -이론 모델링- (A study on Crack Healing of Various Glassy Polymers (part I) -theoretical modeling-)

  • 이억섭
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제3권1호
    • /
    • pp.40-49
    • /
    • 1986
  • Crack, craze and void are common defects which may be found in the bulk of polymeric materials such as either themoplastics or thermosets. The healing phenomena, autohesion, of these defects are known to be a intrinsic material property of various polymeric materials. However, only a few experimental and theoretical investigations on crack, void and craze healing phenomena for various polymeric materials have been reported up to date [1, 2, 3]. This may be partly due to the complications of healing processes and lacking of appropriate theoretical developments. Recently, some investigators have been urged to study the healing phenomena of various polymenic materials since the significance of the use of polymer based alloys or composites has been raised in terms of specific strength and energy saving. In the earlier published reports [1, 2, 3, 4], the crack and void healing velocity, healing toughness and some other healing mechanical and physical properties were measured experimentally and compared with predicted values by utilizing a simple model such as the reptation model under some resonable assumptions. It seems, however, that the general acceptance of the proposed modeling analyses is yet open question. The crack healing processes seem to be complicate and highly dependent on the state of virgin material in terms of mechanical and physical properties. Furthermore, it is also strongly dependent on the histories of crack, craze and void development including fracture suface morphology, the shape of void and the degree of disentanglement of fibril in the craze. The rate of crack healing may be a function of environmental factors such as healing temperature, time and pressure which gives different contact configurations between two separated surfaces. It seems to be reasonable to assume that the crack healing processes may be divided in several distinguished steps like stress relaxation with molecular chain arrangement, surface contact (wetting), inter- diffusion process and com;oete healing (to obtain the original strength). In this context, it is likely that we no longer have to accept the limitation of cumulative damage theories and fatigue life if it is probable to remove the defects such as crack, craze and void and to restore the original strength of polymers or polymer based compowites by suitable choice of healing histories and methods. In this paper, we wish to present a very simple and intuitive theoretical model for the prediction of healed fracture toughness of cracked or defective polymeric components. The central idea of this investigation, thus, may be the modeling of behavior of chain molecules under healing conditions including the effects of chain scission on the healing processes. The validity of this proposed model will be studied by making comparisons between theoretically predicted values and experimentally determined results in near future and will be reported elsewhere.

  • PDF

미생물 기반 자발적 콘크리트 균열치유제 성능 분석 및 실스케일 균열치유성능 검증 (Investigation of Microorganism-Based Autonomous Crack Healing Agent and Full-scale Verification of Crack Healing)

  • 유연준;이병재;양주경;이윤
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제27권6호
    • /
    • pp.138-143
    • /
    • 2023
  • 이 연구에서는 탄산칼슘 형성 박테리아의 내생포자를 접종한 알지네이트 겔과 포자현탁액 형태의 균열치유제를 모르타르에 첨가하여 균열치유성능을 비교, 분석함으로써 균열치유제 제조방법별 균열치유성능을 분석하였다. 또한 박스형 암거 형태의 실 구조물에 적용하여 실험실 환경뿐만 아니라 개발된 균열치유제가 실제 현장에 적용될 수 있는 환경을 조성하여 실구조물 스케일에서 균열치유성능을 검증하고자 하였다. 건조 방식을 달리한 두 가지 형태의 알지네이트 겔로 구성된 균열치유제를 분석한 결과, 건열건조 방식의 균열치유제는 균열치유 성능을 나타내었으나, 동결건조 방식의 경우 얼음 결정에 의해 다수의 포자가 사멸되어 균열치유성능을 잃는 것으로 나타났다. 실스케일 구조물의 균열부에서 추출된 균열치유 추정물질의 SEM 사진과 XRD 패턴 분석 결과 균열치유제에 적용된 균열치유 미생물이 생성한 탄산칼슘 결정 중 하나인 calcite인 것으로 나타났으며, 미생물에 의한 균열치유메커니즘이 실구조물에서 구현될 수 있음을 확인하였다.

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
    • /
    • 제10권4호
    • /
    • pp.577-583
    • /
    • 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.

SiCf/SiC 복합재료의 굽힘 강도 특성 및 균열 치유 효과 (Bending Strength and Crack Healing of SiCf/SiC Composite Material)

  • 안석환;도재윤;문창권;남기우
    • 동력기계공학회지
    • /
    • 제17권4호
    • /
    • pp.94-102
    • /
    • 2013
  • Manufactured $SiC_f/SiC$ composites by NITE method was investigated fracture characteristics according to the size of the surface crack. Coated surface crack with a $SiO_2$ colloid in several ways was evaluating the possibility of healing. The strength of CCS and UCS is 313 and 230MPa, respectively and it is about 1/3 of the SPS. Bending strength of $SiC_f/SiC$ composites has no effect with the pre-crack size to the critical crack size. $SiC_f/SiC$ composites can not generate large amount of $SiO_2$ oxides to the bottom of crack, and is only generated randomly on surfaces, and can not contribute to the recovery of bending strength.

섬유기기용 $Al_2O_3$계 세라믹스의 균열치유거동 (Crack-Healing Behavior of $Al_2O_3$ Ceramics for Textile Machinery)

  • 안병건;김미경;안석환;김진욱;박인덕;남기우
    • 동력기계공학회지
    • /
    • 제10권1호
    • /
    • pp.60-64
    • /
    • 2006
  • Alumina ceramic for textile machinery was sintered and subjected to three-point bending. A semicircular surface crack was made on each sample. Crack-healing behavior was systematically studied, as a function of crack-healing temperature and crack size. The bending strength and fracture toughness of the crack-healed sample from $1200^{\circ}C\;to\;1400^{\circ}C$ were investigated. A statistical approach based on Weibull distribution was applied to the test data to evaluate the dispersion in the fracture toughness. Alumina ceramic for textile machinery have the ability to heal after cracking, from over $1300^{\circ}C$. The material can completely heal a $65{\mu}m$ diameter semielliptical crack. The fracture toughness could be explained by 2-parameter Weibull distribution.

  • PDF

자기치유 마이크로 캡슐을 혼합한 시멘트 복합재료의 품질 및 균열 치유 특성에 관한 실험적 연구 (A Study on Crack Healing Properties of Cement Composites Mixed with Self-healing Microcapsules)

  • 최연왕;오성록;김철규;남은준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제23권1호
    • /
    • pp.113-121
    • /
    • 2019
  • 본 연구에서는 시멘트 복합재료와 직접 혼합 가능한 자기치유 마이크로 캡슐을 제조하였으며, 자기치유 마이크로 캡슐이 혼합된 시멘트 복합재료의 품질 및 균열 치유 성능 특성을 평가하였다. 종래의 경우 자기치유 캡슐 제조와 균열 치유 특성 평가에만 치중되어 평가되어 왔다. 따라서 자기치유 마이크로 캡슐은 시멘트 복합재료와 혼합시 시멘트 복합재료의 품질에 미치는 영향이 있기 때문에 이에 대한 검토를 수행하였다. 자기치유 마이크로 캡슐을 혼합한 시멘트 복합재료의 테이블 플로우 및 공기량 평가 결과 혼합율에 관계없이 테이블 플로우 및 공기량은 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 압축강도 및 쪼갬인장강도는 캡슐 혼합율이 증가할수록 강도가 감소하는 경향이 나타났다. Water Flow에 따른 균열 치유 특성 평가 결과 초기 투수량이 감소하는 결과가 나타났으며, 시간 경과에 따라 반응 생성물 발생하여 균열이 치유되는 것을 확인 할 수 있었다.

Self-healing and leakage performance of cracks in the wall of a reinforced concrete water tank

  • Gao, Lin;Wang, Mingzhen;Guo, Endong;Sun, Yazhen
    • Earthquakes and Structures
    • /
    • 제16권6호
    • /
    • pp.727-741
    • /
    • 2019
  • A reinforced concrete water tank is a typical functional liquid storage structure and cracks are the greatest threat to the liquid storage structure. Tanks are readily cracked due to seismic activity, thereby leading to the leakage of the stored liquid and a loss of function. In order to study the effect of cracks on liquid storage tanks, self-healing and leakage tests for bending cracks and through cracks in the walls of a reinforced concrete water tank were conducted. Material performance tests were also performed. The self-healing performance of bending cracks in a lentic environment and through cracks in a lotic environment were tested, thereby the self-healing width of bending micro-cracks in the lentic environment in the short term were determined. The through cracks had the capacity for self-healing in the lotic environment was found. The leakage characteristics of the bending cracks and through cracks were tested with the actual water head on the crack. The effects on liquid leakage of the width of bending cracks, the depth of the compression zone, and the acting head were determined. The relationships between the leakage rate and time with the height of the water head were analyzed. Based on the tests, the relationships between the crack characteristics and self-healing as well as the leakage were obtained. Thereby the references for water tank structure design and grading earthquake damage were provided.

등가균열폭에 기반한 자기치유 재료의 치유성능 평가 방법 (Evaluation Method of Healing Performance of Self-Healing Materials Based on Equivalent Crack Width)

  • 이웅종;김형석;최성;박병선;이광명
    • 한국건설순환자원학회논문집
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.383-388
    • /
    • 2021
  • 본 연구에서는 정수위 투수시험을 통하여 무기계 치유소재를 사용한 자기치유 모르타르의 치유성능을 평가하였다. 자기치유 모르타르의 제조를 위해 무기계 소재로 고로슬래그 미분말, 황산나트륨, 무수석고를 사용하였으며, 시멘트 클링커 분말과 클링커 잔골재를 시멘트와 잔골재를 각각 대체하여 사용하였다. 정수위 투수시험을 수행하여 균열폭과 치유재령 경과에 따른 단위유출 수량을 측정하였다. 자기치유 모르타르의 치유성능평가 결과 Plain 모르타르와 비교하여 치유재령 28일에서 초기 균열폭이 0.3mm인 경우 치유율이 30%p 이상 증가하여 치유성능이 크게 증진된 것을 확인하였다. 또한, 투수시험결과로부터 얻은 상수(α)를 이용하여 치유재령 경과에 따른 등가균열폭을 산출하였으며, 등가균열폭과 치유율의 상관관계 분석을 통해 치유 목표균열폭을 만족하기 위한 초기 균열폭과 도달시기를 예측하였다.

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
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.335-342
    • /
    • 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.