• 한국세라믹학회지
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• 제40권10호
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• pp.1005-1014
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• 2003

알칼리 자극제의 종류에 따른 고로수쇄슬래그의 수화 및 물리적 특성을 조사하였다 활성화제는 $Na_2$SiO$_3$, $Na_2$CO$_3$, NaOH, $Na_2$SO$_4$를 사용하였고, $Na_2$SiO$_3$, $Na_2$CO$_3$, $Na_2$SO$_4$는 $Na_2$O, NaOH는 $\frac{1}{2}$$Na_2$O로 환산하여 1, 3, 5, 7 wt%를 첨가한 후 W/S=0.5로 실험을 실시하였다. 또한, 압축강도 실험은 OPC에 대해 각각 30 wt% 첨가하여 실험을 하였다. 활성화제의 종류에 따라 주요 수화생성물은 C-S-H, $C_4$AH$_{13}$, AFt, Al(OH)$_3$ 등이었으며, $Na_2$CO$_3$의 경우가 가장 큰 슬래그의 수화율을 보였다. $Na_2$SO$_4$를 사용하였을 때 압축강도가 가장 크게 나타났다.

• 폴리머
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• 제36권2호
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• pp.216-222
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• 2012

콘크리트 제조 시 잉여수의 지연 흡수를 위하여 가교된 crosslinked poly(styrene-$alt$-maleic anhydride)(PSMA)가 core이고, PSMA가 shell인 마이크로캡슐 흡수제를 침전중합법으로 제조하였다. Shell의 두께를 조절하기 위하여 (core 단량체의 질량)/(shell 단량체의 질량) 비가 1/1, 1/2 및 1/3이 되도록 하여 cPSMA-PSMA를 중합하였다. FTIR spectrometer를 사용하여 시멘트 포화 수용액 내에서 PSMA가 가수 분해 반응이 일어남을 확인하였다. TEM 분석으로 core/shell 단량체 비가 1/2(cPSMA #3)일 때 마이크로캡슐 구조를 잘 형성하는 것을 관찰하였고, 1/1(cPSMA #2)과 1/3(cPSMA #4)은 불완전한 마이크로캡슐 구조임을 관찰하였다. 시멘트 포화 수용액에서 cPSMA #3의 팽윤비는 초기 20분까지 증가한 후 2시간까지는 감소하였으며, 그 후 24시간까지는 다시 증가하였다. 제조된 cPSMA #3을 시멘트 페이스트에 첨가한 후 시간에 따른 점도 측정 결과 1시간까지는 거의 변화가 없었지만, 그 후 급격한 점도 증가가 일어났다. Core로만 구성된 cPSMA #1을 0.5 wt% 첨가한 시멘트 모르타르의 압축강도는 무첨가 시멘트 모르타르에 비해 약 5% 높게 나타났으며, cPSMA #3을 첨가한 모르타르는 약 7% 증가로 가장 높게 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권5호
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• pp.389-396
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• 2014

숏크리트의 필수 구성요소 중 하나인 급결제는 높은 pH환경에서 거동하는 경우가 많고 이를 억제하기 위해 개발된 시멘트 광물계 분말형 급결제 또한 작업시 다량의 분진 발생으로 인하여, 여러 환경적 문제를 일으키고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 슬러리형의 급결제를 도입하고, 기본적인 물성 파악을 위해 숏크리트 배합에 혼화재로서 자주 활용되는 슬래그의 혼입에 따른 숏크리트 재료의 응결 및 경화특성, 강도 특성 및 염화물 이온 침투 저항성을 평가하였다. 슬래그의 혼입에 따른 응결 경화의 촉진 및 1일 압축강도의 발현은 $C_{12}A_7$과 황산칼슘의 수화반응에서 생성된 에트링가이트상의 양과 관련이 있는 것으로 보이며, 3일 강도 이후의 물성은 일반적인 규산3칼슘의 수화반응과 관련이 있는 것으로 나타났다. 염화물 이온침투 저항성의 경우, 슬래그의 혼입량이 증가하면 훨씬 개선되는 것으로 나타나, 향후 이러한 배합에 대한 내염해성의 정밀한 평가가 필요한 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.128-135
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• 2010

폴리머시멘트 모르타르는 고강도 및 고내구성 등의 우수한 재료적 성질을 가지고 있어 철근콘크리트 구조물의 보수재료로 광범위하게 사용되어져 왔다. 폴리머시멘트 모르타르와 콘크리트 사이의 부착거동은 폴리머시멘트 모르타르에 의해 보수 보강된 철근콘크리트 부재의 보강성능을 좌우하는 매우 중요한 요소이다. 따라서 폴리머시멘트 모르타르와 콘크리트 접합면에서 발생되는 부착파괴의 메커니즘은 명확히 구명될 필요가 있다. 본 연구에서는 직접인발시험을 통해 국내에서 판매되는 폴리머시멘트모르타르와 콘크리트의 부착강도를 평가하였다. 표준, 침수, 온냉반복 및 동결융해 등의 전처리 조건에 노출된 폴리머시멘트모르타르의 부착강도를 실내시험을 통해 평가하였으며, 2차에 걸친 시험시공을 통한 현장부착강도도 함께 평가하였다. 시험결과 현장부착강도는 표준조건에서 실시한 실내 부착강도 시험결과보다 낮은 수준이었으며, 열충격조건에서의 실내시험결과와 유사한 것으로 나타났다. 본 연구결과를 기초로 KS에 규정된 폴리머시멘트모르타르의 시험방법 및 품질기준의 타당성을 검토하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권2호
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• pp.124-132
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• 2018

본 연구는 다성분계 고유동 모르타르의 특성에 관한 연구이다. 보통 포틀랜드 시멘트(OPC), 고로슬래그 미분말(GGBFS), 칼슘설포알루미네이트(CSA) 그리고 초속경시멘트(URSC)를 혼합한 결합재이다. GGBFS는 OPC 질량에 대해 30%(P7 series), 50%(P5 series) 그리고 70%(P3 series)치환하였고, CSA와 URSC는 10%와 20%를 치환하였다. 혼화제는 폴리카르복실계를 사용하였다. 모든 배합의 물-결합재 비(w/b)는 0.35로 일정하다. 실험은 미니슬럼프, V-funnel, 압축강도 그리고 건조수축을 측정하였다. 실험결과 CSA와 URSC의 치환율이 증가하면 혼화제 사용량, V-funnel 시간 그리고 압축강도는 증가하였다. 또한 응결시간과 건조수축은 CSA와 URSC의 치환율이 증가함에 따라 감소하였다. CSA는 건조수축을 감소시키지만 URSC는 효과가 미미하다. CSA와 URSC를 혼합한 결합제는 상호보완 작용에 의해 건조수축 감소 효과가 컸다. 이는 URSC의 초기강도 향상효과와 CSA의 팽창과 장기강도 향상효과 때문이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.103-110
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• 2019

다양한 원인에 의한 포장체에 손상이 발생하면 신속한 통행재개를 위한 급속보수가 필요하게 된다. 산화마그네슘인산염복합체의는 경화시간이 짧고, 조기 강도발현이 가능하여 급속보수재료로 적합한 특성을 갖고 있다. 연구에서는 경소마그네시아와 제1인산칼륨을 결합하여 보수재료로 개발하기 위하여 물-결합재(W/B)비, 마그네슘-인산염(M/P)비 등의 배합비를 조정하면서 경화와 강도특성을 평가하고자 하였다. 그리고 현장 적용시의 작업성을 확보하기 위하여 표준사와 일반모래에 따른 거동차이와 지연제별 특성을 평가하였다. 실험결과 물-결합재비는 35%내외와 마그네슘-인산염비는 1.0~1.2 내외가 강도측면에서 가장 적합한 것으로 분석되었다. W/B비 0.35, M/P비 1.2 변수에서 1일 강도 25.0MPa 이상 발현되어 조기 보수재료로서 활용가능성이 충분한 것으로 분석되었다. 작업시간 확보를 위해서는 붕산을 지연제로 사용하는 것이 적합한 것으로 나타났으며, 산화마그네슘의 순도는 90~95%내외가 경화시간 확보를 위해 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-10
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• 2021

본 연구는 고로슬래그 미분말 및 플라이애시를 혼입한 PCM의 플로, 압축강도 및 휨강도 개선 정도를 평가하고자 하였다. 실험을 위한 공시체는 SBR 폴리머 디스퍼전, 혼화재료 2종류, P/C 5가지 (0, 5, 10, 15 및 20%), 혼화재 혼입률 6가지 (0, 3, 5, 10, 15 및 20%)로 변화시켜 PCM을 제작하였으며, 비교를 위하여 보통 시멘트 모르타르도 제작하였다. 본 연구결과, PCM의 플로는 보통 시멘트 모르타르에 비해 크게 개선되었으나, 고로슬래그를 혼입한 경우 플로가 약간 저하하였으며, 플라이애시를 혼입한 경우에는 PCM과 비슷한 경향을 보였다. 또한 혼화재를 혼입한 PCM의 압축강도는 상당히 개선되었으나, 휨강도는 일부를 제외하면 개선효과가 거의 나타나지 않았다. 본 연구에서 BF와 FA 혼입률 10%-15%의 SBR를 사용한 PCM의 압축강도 개선에는 P/C 10%, 휨강도의 개선을 위해서는 P/C 20%를 각각 최적 배합으로 제안할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.72-83
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• 2022

본 논문에서는 전도성 재료인 탄소섬유(carbon fiber, CF)와 강섬유(steel fiber, SF)를 함유한 시멘트 모르타르의 미세구조 및 전기적 특성, 압축강도에 미치는 영향을 연구하였다. 전도성 섬유보강 시멘트 모르타르(fiber-reinforced cement mortar, FRCM)의 비저항은 4-probe 방법을 이용하여 측정하였고, 압축강도는 압축시험을 기반으로 측정하였다. 이들의 성능은 플레인 모르타르(plain mortar, PM)와 비교, 검토하였다. 게다가 전도성 FRCM 파단면의 표면형상과 구성성분은 주사전자현미경(scanning electron microscope, SEM)과 에너지 분산형 X-ray 분광분석기(energy disperse X-ray spectrometer, EDS)를 이용하여 분석하였다. 그 결과 모든 시편에서 양생재령이 경과됨에 따라 비저항이 점차 증가하는 반면, 섬유혼입률이 증가할수록 비저항은 상당히 감소하였다. 강섬유를 1.25%까지 추가하여도 시멘트 모르타르의 비저항에는 크게 영향을 미치지 않았다. 대조적으로, 탄소섬유는 낮은 함량(즉, 0.1~0.3%)에서도 비저항이 다소 감소하였고, 그 이후에는 현저히 저하되었다. 본 실험에 사용된 CF가 함유된 전도성 CFRCM의 침투 임계점은 0.4%이었고, 압축강도 성능을 유지하면서 전도성 효과를 극대화하는 최적의 탄소섬유 혼입량이라고 판단된다. 전도성 FRCM의 표면형상 및 구성성분 분석을 위해 SEM/EDS를 통해 파단면을 관찰하였다. 이러한 결과는 시멘트 모르타르 내에서 보강섬유의 미세구조 메커니즘을 확립하는 데 매우 유용할 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권3호
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• pp.221-229
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• 2023

본 연구에서는 모르타르 내 침투 염화물과 황산염 분석을 단면 깊이별 용출액을 대상으로 음이온교환막(AEM)과 LIBS를 활용하여 수행하였다. 염화물(황산염) 농도별로 침지한 모르타르를 대상으로 IC 분석과 LIBS 분석을 동시에 진행하였다. 실험 결과로, Cl(837.59nm) 및 S(921.3nm)의 파장에서 AEM은 동일 침투 농도에서 paper substrate보다 높은 LIBS 강도가 측정되었고, LIBS 강도와 Cl농도 사이의 높은 상관관계가 확인되었다. 동일 깊이 IC 분석 농도 결과와 비교할 때, AEM을 활용하여 높은 강도를 얻을 수 있었다. AEM을 통해 저농도 구간의 LIBS 강도 향상과 오차 저감을 확인하였으나, S(921.3nm)의 경우는 저농도 구간에 대한 LIBS 신호 감도의 향상이 향후 필요할 것으로 보인다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.332-340
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• 2023

이 연구는 나노 입자의 혼입이 시멘트 모르타르의 파괴인성치에 미치는 영향을 조사하였다. 탄소나노튜브 (carbon nanotube, CNT), 나노실리카 (nanosilica. NS), 그리고 나노 탄산칼슘 (nano calcium carbonate, NC)가 각각 혼입된 시멘트 모르타르의 3점 재하 휨강도, 압축강도, 슬럼프 실험을 수행하였다. 물시멘트비, 잔골재시멘트비가 각각 0.45, 1.5인 모르타르에 19.5 mm 강섬유가 0, 2 vol.% 혼입된 시멘트 모르타르를 사용하였다. 나노 입자 혼입은 시멘트 모르타르의 파괴인성치와 압축강도를 일부 향상시켰다. 그러나 강섬유가 보강된 시멘트 모르타르의 경우 나노 입자 혼입은 모르타르 유동성을 저하하여 강섬유의 분산도에 부정적 영향을 초래하여 오히려 파괴인성치를 감소시키는 결과를 확인할 수 있었다. 나노 입자의 혼입으로 인한 모르타르의 유동성 저하를 개선할 수 있는 추가적인 연구가 필요하다.