• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.709-716
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• 2005

이 연구는 국내에서 상용 중인 재료를 이용하여 고인성 섬유복합 모르타르를 개발하고자 함에 목적이 있으며, 고인성 섬유복합 모르타르를 개발하기 위해서는 모르타르 매트릭스의 파괴역학(fracture mechanics)적 특성과 섬유-모르타르 경계 면의 마이크로역학(micromechanics)적 특성을 파악하여야 한다. 특히 시멘트계 재료(cementitious materials)의 역학적 특성에 가장 큰 영향을 미치는 물-시멘트비(water cement ratio)에 대한 연구에 초점을 맞추었으며, 3가지의 물-시멘트비에 대하여 섬유의 인발실험(fiber pullout test)과 모르타르의 쐐기쪼갬실험(wedge splitting test)을 수행하였고 이를 통하여 모르타르 매트릭스와 섬유-매트릭스 경계면(interface)의 역학적인 특성을 파악하였다. 이러한 연구에 의하여 결정된 섬유-매트릭스 경계면의 마이크로역학적 특성과 모르타르의 역학적 특성을 이용하여 물-시멘트비 범위 및 재료의 기본 배합을 제시하였고 또한 마이크로역학과 안정상태 균열이론(steady-state cracking theory)을 배경으로 하여 1축인장 하에서 인장변형률 경화거동을 나타내는 고인성 섬유복합 모르타르를 개발하였다. 개발된 재료는 1축인장 하에서 변형률 경화거동을 나타내었으며, 변형능력은 최대 2.2% 이었다. 이와 같은 높은 변형 능력은 일반 콘크리트(또는 모르타르)의 약 100배에 해당된다. 또한 압축하에서는 압축강도 이후 응력-변형률 곡선이 완만하게 감소하는 연성파괴의 형태를 나타내었으며 28일의 압축강도는 보통강도 콘크리트의 강도에 해당되는 26MPa, 34MPa인 것으로 측정되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.11-18
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• 2015

PURPOSES : The purpose of this study is to develop a deicing pavement system using carbon fiber or graphite with high electrical conductivity and thermal conductivity. METHODS: Based on literature reviews, in general, conventional concrete does not exhibit electrical and thermal conductivity. In order to achieve a new physical property, experiments were conducted by adding graphite and carbon fiber to a mortar specimen. RESULTS: The result of the laboratory experiment indicates that the addition of graphite can significantly reduce the compressive strength and improve the thermal conductivity of concrete. In the case of carbon fiber, however, the compressive strength of the concrete is slightly increased, whereas, the thermal conductivity is slightly decreased against the plain mortar irrespective of the length of the carbon fiber. In addition, a mixture of the graphite and carbon fiber can greatly improve the degree of heating test. CONCLUSIONS : Various properties of cement mortar change with the use of carbon fiber or graphite. To enhance the conductivity of concrete for deicing during winter, both carbon fiber and graphite are required to be used simultaneously.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3511-3517
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• 2015

본 지하매설 구조물용 콘크리트는 보수가 어려워 내구성을 극대화할 필요가 있는데, 콘크리트의 건조수축에 의한 균열은 재료의 특성상 발생하는 열화현상으로 대안이 필요하다. 본 연구에서는 건조수축 저감방안의 하나로써 급냉 슬래그 잔골재의 반응에 의한 팽창을 활용하여 콘크리트의 건조수축 발생량을 저감시키고자 하였는데, 실험결과 초기 재령에서 발생되는 수축을 효과적으로 억제하는 것으로 확인되었으며, 급냉 슬래그 잔골재의 치환사용량과 비례하여 전 재령에 거쳐 압축강도가 상승하는 것을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.549-556
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• 2003

시멘트 모르타르의 내마모성, 여러 피착체에 대한 부착성능, 내화학성, 내수성 등의 많은 성능을 개선시키는 데 폴리머 디스퍼젼은 매우 유용한 재료로서 본 실험에 사용한 SBR은 상업적으로 국내에서 생산되고 있는 시멘트 적용성이 우수한 재료이다. 본 실험에서는 시멘트 모르타르에 높은 유동성을 유도하여 자기 평활성을 가지도록 고유동화제와 SBR을 사용하여 시험체를 제작하였으며 SBR에 의한 시험체의 부착강도의 발현 특성을 파악하고자 하였으며 SBR에 의해 개질된 자기 평활성을 가지는 시멘트 모르타르는 재령의 증가에 따라 부착강도는 증가하는 현상을 보여주었으며 파괴형상을 보면 재령이 증가함에 따라 시험체에서 보다는 계면과 피착체에서 외부 인장력에 대하여 파괴가 일어났다. 현재 사무실, 공장, 주차장 등의 바닥 마감재로 널리 사용되고 있는 합성 고분자계 재료인 에폭시 수지나 폴리우레탄 제품은 연도변화가 심하여 가사시간이 상당히 짧다는 것을 확인할 수 있었으며 이에 반하여 본 연구의 시험체는 충분한 가사시간을 확보할 수 있는 이점을 가진 재료로 여겨진다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.339-346
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• 2011

이 연구는 시멘트 모르타르와 폴리올레핀계 합성 섬유의 부착 특성에 미치는 광물질 혼화재의 효과를 평가하였다. 광물질 혼화재로는 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말, 메타카올린을 시멘트 중량의 0%, 5%, 10% 및 15%를 치환하여 구성하였다. 시멘트 모르타르와 폴리올레핀계 합성 섬유의 부착 상호 작용은 dog-bone shape 부착 시험을 수행하여 결정하였다. 폴리올레핀계 합성 섬유의 부착 시험 결과 시멘트 모르타르의 압축강도에 따라 인발 하중은 증가하는 결과를 보여주었다. 또한, 시멘트 모르타르 내에서 폴리올레핀계 합성 섬유의 계면 인성은 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린의 치환율이 증가할수록 증가하였다. 인발 시험 후 폴리올레핀계 합성 섬유 표면의 미세 구조 분석은 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린 치환율에 따른 마찰 저항력을 평가하기 위하여 관찰하였다. 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린 치환율이 증가할수록 폴리올레핀계 합성 섬유 표면에 긁힘 현상이 증가하였다. 또한 계면 인성은 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린에 의해서 유도된 마찰력에 의해서 강화되었다.

• Computers and Concrete
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• 제4권5호
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• pp.347-362
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• 2007

Due to heterogeneities at all scales, concrete exhibits significant variability in mechanical behavior from sample to sample. An understanding of the fundamental mechanical performance of concrete must therefore be embedded in a stochastic framework. The current work attempts to address the connection between a two-dimensional concrete mesostructure and the random local material properties associated within that mesostructure. This work builds on previous work that has focused on the random configuration of concrete mesostructures. This was accomplished by developing an understanding of the effects of variations in the mortar strength and the mortar-aggregate interfacial strength in given deterministic mesostructural configurations. The results are assessed through direct tension tests that are validated by comparing experimental results of two different, pre-arranged mesostructures, with the intent of isolating the effect of local variations in strength. Agreement is shown both in mechanical property values as well as the qualitative nature of crack initiation and propagation.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.549-555
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• 2007

제강슬래그는 제강 공정에서 발생되는 부산물로서, 제강슬래그 내에 포함된 free-CaO와 물과의 반응으로 체적 팽창을 일으킬 위험성이 있어 콘크리트용 골재로 사용되지 못하고 에이징 한 후 도로용 노반재 등으로 주로 사용되고 있다. 한편, 수중 콘크리트 구조물의 보수에는 주로 에폭시 모르타르가 이용되는데, 이때 사용하는 에폭시 모르타르는 에폭시, 분체계 및 충전재로 나누어지고, 충전재는 규사 1호사를 사용하고 있다. 이러한 규사 1호사는 고품질의 천연골재로 고가이며, 수급이 점점 어려워지고 있어 에폭시 모르타르의 원가 상승의 원인이 되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 free-CaO의 함유량이 적은 급냉 제강슬래그를 수중 콘크리트 구조물의 보수용에 이용되는 수중 경화형 에폭시 모르타르에 적용하기 위한 연구를 수행하였다. 급냉 제강슬래그를 기존에 사용되던 규사에 대하여 중량비로 25, 50, 75, 100% 대체한 결과 급냉 제강슬래그를 사용량의 증가에 따라 플로우치의 약간의 증진, O-lot 시험에 의한 노즐 통과 시간의 대폭적인 개선, 상대점도의 증가, 압축강도 및 휨강도의 증진 등의 영향이 있는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권4호
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• pp.444-449
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• 2010

본 연구에서는 정유회사 등에서 폐기되는 부생유(pyolyzed fuel oil)를 황산화 반응하여 petroleum sulfonate(PS)를 합성하였다. 합성된 PS는 계면활성 성질을 나타내었으며 이는 황산화율과 관계가 있었다. 또한 반응에 있어서 황산화율은 온도 및 시간에 따라 속도에 차이는 있었으나 대부분의 경우 40~50% 정도에서 황산화율이 거의 포화에 이르렀다. 황산화율이 증가함에 따라서 친수성이 증가하여 용액의 표면장력이 낮아졌으나 과도한 황산화율에서는 친수성이 너무 강하여 표면장력 값이 오히려 증가하였다. 황산화율에 따라서 적정한 친수-친유 비율에서는 낮은 표면장력과 시멘트에 대하여 우수한 젖음성을 나타내었다. 황산화율에 따라서 PS는 시멘트 표면에 대한 흡착량에 차이를 보였으며 흡착량이 클수록 시멘트에 대한 젖음성이 증가하여 시멘트 입자의 제타전위를 높였으며 보다 우수한 시멘트 몰타르 유동성을 나타내었다.

• Computers and Concrete
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• 제18권2호
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• pp.279-295
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• 2016

A new innovative composite material is textile reinforced cementitious composite (TRCC). To achieve high flexural performance researchers suggest polymer modification of TRCC matrices. In this study, nine ready mix repair mortars commonly used in construction industry and the production of TRCC elements were examined. Mechanical properties such as compressive and flexural strength, drying shrinkage were studied. Being a significant durability concern, alkali silica reaction tests were performed according to related standards. Results showed that, some ready repair mortar mixes are potentially reactive due to the alkali silica reaction. Two of the ready mortar mixes labelled as non-shrinkage in their technical data sheets showed the highest shrinkage. In this experiment, researchers designed new matrices. These matrices were fine grained concretes modified with polymer additives; latexes and redispersible powders. Two latexes and six redispersible powder polymers were used in the study. Mechanical properties of fine grained concretes such as compressive and flexural strengths were determined. Results showed that some of the fine grained concretes cast with redispersible powders had higher flexural strength than ready mix repair mortars at 28 days. Matrix composition has to be designed for a suitable consistency for planned production processes of TRCC and mechanical properties for load-carrying capacity.

• Carbon letters
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• 제20권
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• pp.72-75
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• 2016