• 콘크리트학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.457-465
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• 2013

반응성 분체 콘크리트(RPC)는 월등히 뛰어난 기계적 성능을 바탕으로 최근의 건설 환경 변화에 적절히 대응할 수 있는 차세대 건설재료로서 기대를 모으고 있지만, 이에 대한 국내에서의 연구는 매우 부족한 실정이다. 특히 유럽에서 개발된 RPC는 단위시멘트량이 매우 높거나 반응성 분체로서 국내에서는 전량 수입에 의존하고 있는 고가의 실리카퓸(silica fume)을 다량 사용하고 있다. 때문에 국내 실정에 맞는 실용적인 RPC의 개발에 관한 다양한 연구가 필요하다. 이 연구에서는 기존 RPC의 성능 범위 내에서 단위시멘트량의 감소와 실리카퓸의 대체재로서 고로슬래그분말이나 플라이애쉬의 사용 등을 검토하기 위하여 다양한 양생방법에 따른 3성분계 포졸란재(고로슬래그, 플라이애쉬, 실리카퓸) 혼입 RPC의 강도발현 및 미세구조 특성을 분석 평가하였다. 시험 결과는 3성분계 포졸란재의 적절한 혼합사용과 최적 양생방법의 적용이 RPC의 강도발현 및 미세구조 개선에 매우 효과적임을 잘 보여주었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.475-481
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• 2013

$850{\sim}1000^{\circ}C$ 정도의 저온에서 소성된 MgO 분말을 적정량 치환한 콘크리트는 장기팽창성을 갖는다. 이러한 팽창성은 저온소성한 MgO 분말의 느린 수화반응을 통해 이루어지기 때문에 장기재령까지 수축을 보상하는 특성을 가진다. 최근 수화열 저감, 내구성 향상 등의 이유와 함께 건설 산업의 탄소저감을 위한 방안으로 플라이애시 및 고로슬래그 등과 같은 혼화재의 사용이 증가하고 있다. 따라서 저온소성한 MgO 분말을 팽창재로 사용하기 위해서는 이러한 혼화재와 MgO 분말을 함께 사용한 콘크리트의 특성 규명이 필요하다. 이 연구에서는 플라이애시 콘크리트에 저온소성한 MgO 분말을 치환한 콘크리트의 슬럼프, 공기량, 수화열뿐만 아니라 장기재령 압축강도 및 길이변화 등의 기본 물성을 실험을 통해 조사하였다. 단열온도 상승시험 결과, 5% 수준으로 MgO 분말을 치환한 콘크리트의 단열온도상승속도 및 최종온도가 플라이애시 콘크리트보다 다소 작게 나타났다. 또한 압축 강도 실험결과 물-결합재비에 따라 저온소성한 MgO 분말이 장기재령 압축강도에 미치는 영향이 다르게 나타났으며, 장기적인 길이변화 실험 결과 저온소성한 MgO 분말을 치환한 콘크리트에서 큰 팽창효과를 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.96-102
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• 2019

고분말도 슬래그를 사용할 경우 초기재령에서의 강도발현은 우수하나 수화열 및 품질관리에 따른 문제가 발생하기 쉽다. 본 연구에서는 3000급 저분말도의 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트의 강도특성 및 내구특성을 분석하였다. 작업성을 기준으로 3가지 배합을 고려하였으며, 압축강도와 내구특성시험이 수행되었다. 강도특성 결과 3000급 슬래그를 혼입한 콘크리트는 28일 재령에서 OPC(Ordinary Portland Cement) 배합 대비 강도가 떨어지지만 장기재령에서는 잠재수경성의 촉진으로 인하여 큰 차이가 나타나지 않았다. 탄산화 및 동결융해 실험에서는 4200급 슬래그 배합 대비 약간 우수한 저항성능이 나타났는데, 이는 동일 슬럼프를 목표로 배합을 진행하여 3000급 슬래그 배합에 단위수량을 적게 고려하였기 때문이다. 장기재령의 경우, 3000급 슬래그 배합의 염화물확산계수는 OPC 배합 대비20% 수준으로 감소하여 우수한 내염해특성이 평가되었다. 단위수량을 조정하고 3000급 저분말도의 고로슬래그 미분말을 혼입하여 사용할 경우, 기존 분말도의 슬래그가 사용된 콘크리트 및 OPC 콘크리트와 비교시 우수한 작업성능과 내구특성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4602-4609
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• 2013

온도차가 극심한 하절기와 동절기 콘크리트 타설의 경우 각종 균열의 발생, 콘크리트 품질불량, 내구성 및 강도저하 등 다양한 문제를 야기 시키고 있다. 특히 원전콘크리트의 경우 대량의 타설로 인한 4계절 연속시공이 이루어져 서중환경에서 콘크리트 품질관리에 많은 문제점이 발생되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 서중환경에서 많이 사용되어지는 프리쿨링 공법 중 배합수 냉각방법과 지연제 사용이 원전콘크리트의 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 배합수 냉각방법은 냉수 $5^{\circ}C$와 Ice Flake 50% 치환사용 하였으며, 지연제 사용에 따른 원전콘크리트의 굳지 않은 콘크리트 및 경화 후 콘크리트의 특성을 검토하였다. 굳지 않은 콘크리트 특성으로는 슬럼프, 공기량, 응결시간 및 경화 후 압축강도를 측정하였으며, 단열거푸집을 제작하여 손실되는 열을 최소화시켜 각 온도조건하에서 수화열을 측정하였다. 실험결과, 슬럼프 및 공기량 경시변화 종료시간은 $20^{\circ}C$에서 120분, $40^{\circ}C$에서 40분으로 나타났으며, 관입 저항에 의한 응결시간은 배합수 냉각방법 및 지연제 사용 모두 초결과 종결을 지연시키는 것으로 나타났으나, 외기온도가 상승할수록 지연폭은 감소하는 것으로 나타났다. 수화열은 배합수 냉각방법 모두 최고온도의 저감과 도달시간을 지연시키는 것으로 나타났으나, 지연제 사용의 경우 최고온도 저감효과는 없는 것으로 나타났다. 또한 재령별 압축강도의 경우 3일, 7일의 초기재령에서 Plain과 비교하여 낮은 강도 값을 나타내었으나, 재령 28일에서는 설계기준강도를 모두 만족시키는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권4호
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• pp.132-139
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• 2017

본 연구에서는 저온환경에서 콘크리트 동해를 방지하기 위해 생석회의 화학반응을 활용한 발열시트 및 단열재를 사용하여 제작한 거푸집 특성을 실험을 통해 평가하였다. $-10^{\circ}C$ 정온조건에서 거푸집 실험 결과, 발열시트가 부착된 거푸집의 경우 발열시트 내부 생석회의 발열로 인해 타설 초기에 일반거푸집에 비해 $10^{\circ}C$이상 높은 온도이력을 보여주었고 단열재를 부착한 거푸집의 경우 콘크리트 수화열을 보존하여 지속적으로 높은 온도를 유지하는 특징을 나타냈다. 아이소핑크와 발열시트를 부착한 거푸집과 진공단열재를 붙인 거푸집이 압축강도나 적산온도에서 가장 높은 값을 가졌다. 압축강도 측정시 진공단열재 및 아이소핑크와 발열시트를 부착한 거푸집이 재령 3일에서 약 5 MPa로 가장 높게 측정되었다. 몽골 현지 외기온도에서도 실험을 하였는데 앞선 결과와 마찬가지로 발열시트, 단열재를 함께 붙인 거푸집이 48시간 동안 $25^{\circ}C$ 이상으로 가장 높은 온도이력를 나타내었다. 따라서 거푸집에 발열시트 및 단열재 부착을 함으로써 발열 및 단열효과로 인해 저온환경에서 콘크리트 강도발현에 도움을 주는 것을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.613-621
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• 2007

내구성에 대한 중요성이 부각됨에 따라, 주요 열화현상인 탄산화에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 탄산화에 대한 연구는 주로 탄산화 깊이의 도출에 국한하고 있으며 경화된 콘크리트를 가정하므로 실제적인 탄산화 거동과는 많은 차이를 보이고 있다. 강재와는 다르게 콘크리트는 공극률과 내부의 수화물의 거동이 매우 중요한데, 탄산화 진행에 따라 초기재령에서 결정되어지는 거동 (공극률 및 수화물)이 다르게 변화한다. 열화 물질의 이동은 주로 콘크리트의 공극률 및 포화도에 의존하므로, 탄산화 후의 거동 평가는 장기열화해석 및 복합열화해석 등에 고려되는 것이 바람직하다. 공극률의 경우, 변화된 공극률이 고려되지 않으면 확산계수의 감소가 구현될 수 없으며 이에 따라 과다한 탄산화 해석을 야기하게 된다. 한편 수화물, 특히 수산화칼슘의 잔존량 평가는 탄산화 깊이의 평가 및 내부 공극수의 특성 변화를 결정하기도 하며, 복합열화에서 발생하는 고정화 염화물량에 큰 영향을 주게 된다. 그러므로 실내 실험들을 통한 공극률 및 수화물 분석은 최근들어 탄산화에 대해서도 많이 적용되고 있다. 본 연구는 미세 관측 실험을 통하여, 탄산화 전후의 공극률 분포 변화, 수화물 거동의 변화를 실험적으로 수행하였다. 공극률 측정으로는 MIP 실험을, 수화물 변화에서는 TGA 실험을 수행하였으며, 기존의 해석 모델인 다상복합수화발열모델 및 미세 공극 구조 형성모델을 개선하여 각각의 탄산화 이후의 공극률 변화 및 수화물 변화를 개발하였다. 개발된 각각의 모델의 결과는 탄산화 전후의 공극률 및 수화물의 변화를 잘 예측하였으며, 탄산화 이후의 열화현상 등에 기초적으로 사용될 수 있을 것으로 평가되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.303-310
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• 2004

본 연구는 국내에서 생산되는 석회석미분말을 콘크리트의 혼화재료로서 사용하기 위한 기초연구로의 일환으로 석회석미분말의 첨가방법, 첨가율 및 물-분체비 등이 강도발현 및 황산염 침해에 대한 저항성에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과, 석회석미분말을 시멘트에 대해 치환하여 사용하는 경우, 치환율이 증가할수록 강도는 저하되나, 단위시멘트량에 의해 강도가 거의 결정된다. 이런 석회석미분말의 시멘트 치환인 경우는 콘크리트의 수화열이 저감되어 매스 콘크리트에 유효하게 이용 가능할 것으로 판단된다. 그리고 석회석미분말을 잔골재에 대해 치환하여 사용하는 경우, 치환율이 증가할수록 강도와 황산염 침투에 대한 저항성이 증가하며, 이와 같은 석회석미분말을 사용하는 방법은 고강도콘크리트 및 황산염 침투에 대한 저항성이 우수한 콘크리트를 제조하는 데 유효하게 이용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권1호
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• pp.39-47
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• 2010

플라이애시는 콘크리트의 특성 개선, 콘크리트 제품의 가격 저감 및 내구성 개선, 수화열 감소 등의 이점이 있으나 다량 첨가시 콘크리트의 강도 부족 및 AE제 사용량의 증가 등으로 인하여 그 사용량이 제한되고 있다. 이에 본 연구에서는 플라이애시의 고부가 가치적 활용을 목적으로 플라이애시의 고분말도화($4000{\sim}8000cm^2/g$), 양생방법, 알카리자극제의 첨가 등을 통하여 플라이애시의 대량 사용에 대한 문제점을 해결하고자 하였으며, 연구결과 플라이애시의 분말도를 높여 양생온도 $40^{\circ}C$전후로 하여 자극제 첨가율을 적정하게 사용할 경우 수화물이 안정한 상태로 되어 강도발현이 아주 우수하게 나타나, 이에 대한 연구가 지속될 경우 플라이애쉬의 다량치환에 대한 효과적 가치 창출이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권4호
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• pp.285-291
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• 2014

본 연구에서는 고로슬래그미분말의 분말도 종류 및 치환율이 시멘트 페이스트 및 모르타르에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 그 결과는 다음과 같다. 전반적으로 BS1 및 BS2의 경우 치환율이 증가함에 따라 항복치도 증가하는 경향을 보였다. 반면, BS 3의 경우 치환율이 증가함에 따라 전단응력이 감소하며 항복치도 감소하는 경향을 나타 내었다. 위 실험 결과를 참조하여 고로슬래그미분말을 사용한 현장배합 설계 시 유동성 파악의 기초적 자료로 참고할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권4호
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• pp.477-483
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• 2019

최근 원자력발전소 및 LNG 저장탱크 등 특수구조물의 공사 기간과 비용 절감을 목적으로 PSC 구조물 대신 프리캐스트 형식의 SCP 모듈의 사용이 증가하고 있다. SCP 모듈 내부는 강재와 콘크리트의 일체 거동을 위해 스터드로 연결되어 있어 고유동 콘크리트의 사용이 요구된다. 고유동 콘크리트는 일반적으로 많은 단위결합재량를 가지기 때문에 수화열 및 수축의 증대, 비경제적인 강도 발현 문제 등이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 저분체 기반 고유동 콘크리트 최적 배합을 선정하기 위해 재료적 특성에 따른 고유동 콘크리트의 유동성 및 철근의 간극 통과성능을 검토하고, 펌프카를 활용하여 펌핑 전후에 따른 콘크리트의 물성을 검토하며, 최종적으로 강재와 강재 사이를 콘크리트로 채우는 SCP Mock-up 부재에 대하여 고유동 콘크리트의 충전 성능을 평가하였다.