• 콘크리트학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.541-550
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• 2011

많은 연구에서 플라이애쉬 및 바텀애쉬를 사용한 콘크리트에 대한 연구가 진행되고 있지만, 매립회를 사용한 콘크리트 및 실제 크기의 구조물에 대한 성능 평가 연구는 매우 제한적이다. 이 연구는 매립회를 잔골재와 치환하여 실제 크기의 구조물을 제작하고 이에 대한 성능을 평가하는 것을 주안점으로 한다. 1단계 연구 결과에서, 중간 정도의 성능을 가지는 두 가지 종류의 매립회(태안, 삼천포)를 선정하고 두가지 치환율(25%, 50%)을 고려하여 총 5개의 기둥, 슬래브, 벽체를 가진 콘크리트 구조물을 시공하였다. 경화전의 매립회 콘크리트 특성에서 공기량, 슬럼프, 응결 시간이 측정되었으며, 경화된 구조체에서 코어를 채취하여 강도, 염화물 저항성 및 탄산화 실험을 수행하였다. 코어에서 평가된 강도 및 내구 특성은 동일 배합의 공시체 시편에 대한 실험 결과와 비교하였다. 한편 구조물을 대상으로 반발경도, 건조수축, 수화열 특성이 평가되었으며, 기준 콘크리트와의 비교를 수행하였다. 실험 결과 매립회 콘크리트는 기준 콘크리트에 비해 적절한 강도 특성, 내구 특성을 가지고 있었으며, 구조물로 충분히 적용할 수 있음이 검증되었다. 국내 매립지에 따라 플라이애쉬, 바텀애쉬, 미탄소 탄소 등의 함량 제어를 통한 매립회 잔골재의 품질 제어가 수행된다면, 이에 대한 활용이 더욱 증가될 것이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.209-216
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• 2014

본 연구는 비파괴 검사 중 하나인 초음파 펄스 속도법(Ultrasonic Pulse Velocity Method)은 시험 물질의 초음파 펄스의 이동시간을 결정하는 것으로, 지금까지 대부분의 연구는 시간 영역에서 표현된 결과만을 이용하여왔다. 그러나 시간 영역에서 초음파 펄스의 신호는 고속 푸리에 변환(FFT)를 통해 주파수 영역으로 변환할 수 있으며, 보다 유용한 정보를 얻을 수 있어, 그 방법을 활용하고자 한다. 이 논문에서는 경량 잔골재를 사용하여 다양한 하중 이력에 대한 콘크리트의 펄스 속도와 주파수 영역 신호의 변화에 대한 비교를 통해, 일반 콘크리트의 강도식의 적용성 여부, 골재 치환율 별 주파수 변화 양상, 최대주파수 분석 등의 연구를 진행하였다. 초음파 속도 측정과 강도 측정을 통해 경량 잔골재 콘크리트에 기존 압축강도식의 적용성 여부를 판단하였지만, 신뢰도 저하로 기존 제안식의 사용은 어렵다는 것을 확인하였고, 하중이력 상태에서 경량 잔골재를 사용한 콘크리트의 초음파 펄스가 주파수 영역에서 보이는 신호가 보통 콘크리트와 비교하여 차이를 보여주지 않았으며, 응력 증가 추세에 따라 초음파 속도와 최대주파수의 상관관계는 존재하나, 초음파 속도와 최대주파수는 상호 독립적인 관계임을 확인하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.19-31
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• 2002

대표적인 산업부산물인 폐주물사와 플라이애쉬의 재활용은 매우 시급한 현안중의 하나이다. 이러한 산업부산물의 재활용을 위해 저강도 콘크리트 개념을 적용한 유동성채움재(CLSM)로의 재활용을 위한 기본 연구가 지난 3년간 수행되었다. 본 연구에서는 폐주물사중 환경오염문제의 발생 가능성이 적은 것을 선별하여 CLSM용 잔골재로 이용하였다. 특히, 폐주물사에 화학약품처리를 하여 재활용 잔골재로 이용하는 방식사 역시 실험 재료로 이용하였다. 실험은 기존에 보편적으로 이용되는 뒤채움재 시공시 발생하는 사일로 토압에 대한 검증과 토압 경감효과에 대한 연구를 수행하였다. 실험결과 CLSM은 기존의 뒤채움재와는 그 성질이 매우 달라서, 옹벽배면과 절개면사이의 거리가 짧아서 발생하는 사일로 토압효과는 나타나지 않았다. 이는 기존의 뒤채움재와는 상당히 다른 재료이고, 또한, 기존에 이용되는 각종 토압론의 공식적용에 다소 신중해야 할 것으로 판단된다. 사용된 잔골재용 시료중에서는 방식사가 가장 큰 토압경감 효과를 나타냈고, 사용된 CLSM의 잔골재 특성에 따라 토압경감 효과에 다소 시간적인 차이는 있으나, 그 절대값은 어느 정도 일정한 값으로 수렴하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.280-287
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• 2003

산업폐기물 중 하나인 굴패각(Oyster Shell, OS)에 대한 건설재료로써의 활용성을 검토하기 위해 굴패각을 혼합한 콘크리트의 장기역학적 특성과 내구성을 실험적으로 평가하였다. 실험결과에 따르면 굴패각을 10% 대체한 콘크리트의 장기강도는 굴패각을 대체하지 않은 콘크리트와 유사한 결과를 보였으나, 굴패각을 20% 대체한 콘크리트의 장기강도는 감소하는 것을 보였다. 즉, 일정 한도 이상의 굴패각 대체는 콘크리트의 장기재령 강도에 열화요인으로 작용할 수 있는 것으로 나타났고, 굴패각의 대체에 따른 탄성계수 저하는 대체율에 거의 비례적으로 저하하였으며 굴패각의 대체율 20%에서 약 10∼15% 저하하였다. 굴패각의 대체율이 증가할수록 건조수축 발생량은 증가하였으며 기존의 건조수축과 크리프 모델식은 굴패각의 증가에 따른 영향을 잘 반영하지 못하였고 이에 대한 예측식의 보정이 필요하다. 잔골재의 일부를 굴패각으로 대체하여도 콘크리트의 동결융해 저항성, 탄산화 저항성, 및 화학침식 저항성에는 나쁜 영향을 미치지 않으며, 투수 저항성은 오히려 크게 개선되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권3호
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• pp.221-228
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• 2004

국내에서는 최근 구조물 증축에 필요한 경량골재를 중국 및 일본 등에서 수입해 사용하고 있는 실정이고, 환경오염에 대한 관심 또한 고조되면서 폐기물의 처리, 처분 문제가 심각하게 대두되고 있다. 이에 순수 국내 기술로 폐기물과 점토질 원료를 습식혼합, 로터리 킬른에서 소성하여 인공경량골재를 제조한 후 기본 물성을 평가하였고 경량콘크리트에 적용하여 강도특성을 고찰하였다. 인공경량골재의 절건비중은 1.4～1.7, 흡수율은 13～16%이었으며, 파쇄율은 약 30～55%로 강자갈이나 쇄석과 비교하여 10% 이상 높은 수치를 나타내었고 파쇄 형상에서도 차이를 보였다. 골재를 2mm 이하로 분쇄하여 TCLP 용출시험 후 추출된 여액을 ICP-AES로 분석한 결과, 검출한계 이하 또는 용출량 기준치 이하로 용출되었다. 제조된 인공경량골재를 사용한 경량콘크리트 공시체를 제작하여 슬럼프, 압축강도, 휨파괴변형 특성을 시험하였다. 시험 결과, 인공골재 치환율 30vo1%, 물시멘트비 45wt%인 공시체에서의 슬럼프 및 압축강도 특성이 가장 우수하였다. 경량골재 콘크리트의 슬럼프 및 압축강도 시험결과를 통해 도출된 최적배합을 바탕으로 경량콘크리트 패널을 제작하여 단열 및 차음특성을 시험한 결과, 평균 열관류율은 3.293W/$m^2$$^{\circ}C$로 쇄석콘크리트에 비해 약 15% 우수하였으며, 음향투과손실은 500Hz에서 50.9㏈로 기준치를 약 13% 상회하는 결과를 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권6호
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• pp.787-792
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• 2022

겨울철 제설염의 사용은 콘크리트의 미세조직을 손상시기게 되고 이는 내구성을 감소시켜 콘크리트의 수명 단축으로 이어진다. 이러한 단점을 개선하기 위해 상변화물질(Phase Change Material, PCM)의 잠열을 콘크리트에 적용함으로써 손상을 완화하고 제설염의 수요를 감소시킬 수 있는 융설 PCM 함침 경량골재(Phase Change Material Impregnated Light Weight Aggregate, PCM-LWA) 콘크리트를 개발하고자 한다. 콘크리트를 제작할 때, PCM을 함침하고 캡슐화한 팽창점토(Expanded Clay)는 일반골재의 50 %를 대체하여 사용되었으며, 열적 성능을 향상시키기 위해 사용된 다중벽 탄소나노튜브(Multi-walled Carbon Nano Tube, MWCNT)는 바인더 중량 대비 0.10 %, 0.15 % 및 0.20 %의 비율로 첨가되었다. PCM-LWA를 적용한 시편들의 압축강도 시험 결과 약 54 %의 강도 감소를 보였지만 MWCNT의 첨가를 통하여 PCM-LWA 콘크리트의 열적 성능을 크게 향상시켰다. 열 사이클링 시험에서 모든 시편은 15℃ ~ -5℃의 온도에서 시험하였다. 주변 온도가 0℃ 미만으로 내려갈 때, 다른 시편들의 내부 온도는 0℃ 미만으로 내려가거나 조금 웃도는 경향을 보였지만, CNT를 0.10 % 첨가한 시편의 내부 온도는 2℃로 유의미한 차이를 보였다. 0.15CNT와 0.20CNT의 경우 CNT의 함유로 인하여 과냉각이 발생하였고 열효율이 떨어지게 되어 시편 내부의 온도가 0℃ 이하로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 융설 시험에서 열 사이클링 시험의 결과와 유사하게 50PCM-LWA와 0.10CNT는 얼음을 녹이는 데에 가장 뛰어난 성능을 보였지만 시간이 흐름에 따라 열전도율이 높은 0.10CNT 시편이 가장 우수한 성능을 보였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.13-24
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• 2009

본 연구에서는 콘크리트의 건조수축을 저감시키며 강도와 내구성을 높임과 동시에 콘크리트의 주간 태양광에 의한 반사도를 줄인 저수축, 저반사, 고강도, 고내구성, 콘크리트 포장재료를 개발하였다. 문헌조사를 바탕으로 건조수축 저감과 장기강도 발현에 효과가 있는 플라이 애쉬와 반사도를 저감시키기 위하여 검은색 안료를 넣고 강도와 내구성을 좋게 하기 위해 최적입도를 고려하여 배합설계를 하였다. 실내실험을 통해 검은색 안료의 첨가율에 따른 명암값과 반사율은 차이가 없는 것으로 나타났으며 최적입도를 고려하면 강도와 내구성에서 좋은 것으로 평가되었다. 또한 플라이 애쉬를 사용한 배합이 건조수축 저감에 효과가 있었으며 염화이온 침투 저항성도 높은 것으로 드러났다. 플라이 애쉬(25% 치환)와 검은색 안료(3% 첨가)를 넣고 최적입도를 고려한 배합이 건조수축과 반사율 저감, 강도와 내구성 향상에 가장 적합한 배합으로 판단하였다. 경제성 분석을 통하여 일반 콘크리트 포장보다 저수축 저반사 고강도 고내구성 콘크리트 포장이 초기공사비는 많은 것으로 분석되었지만 장기적인 관점에서 유지보수비용과 사회비용 감소로 인하여 경제성으로 타당한 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권4A호
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• pp.373-384
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• 2009

다공성 경량골재의 사전흡수수에 따른 콘크리트 수축 저감 효과의 정량적 평가와 부등수축해석모델 상수 제공을 위한 첫번째 단계로서, 수분이동모델을 설정하고 이에 따른 수분이동 특성상수인 유효수분확산계수, 수분용량, 습도공급도, 습도소모도를 물-결합재비, 골재 종류를 변수로 하여 측정하였다. 콘크리트 내, 외부 습도차에 의한 정상상태에서의 유효수분확산계수는 물-결합재비가 낮을수록 낮은 값을 나타내었으며 동일한 물-결합재비인 경우 일반골재를 사용한 배합이 경량골재를 사용한 배합보다 낮은 유효수분확산계수값을 나타내었다. 콘크리트 내 수분의 저장 능력 즉, 수분용량을 산정하기 위해 9가지 습도에서 콘크리트의 수분량을 측정하였으며 경량골재를 사용한 배합이 일반골재를 사용한 배합보다 모든 습도조건에서 수분량이 크게 나타났다. 일반 대기환경 습도 50% 이상 조건에서 적용할 수 있는 경량골재의 습도공급도를 측정하여 정량화 하였으며, 경량골재에서의 수분 방출량은 주변 습도에 반비례하고 시간에 비례하는 뚜렷한 경향을 나타내는 지수함수의 형태로 설정하였다. 시멘트 수화 자기건조에 의한 수분의 내부소모에 따른 콘크리트 내 습도소모도를 측정하였으며, 측정결과 물-결합재비 0.3의 경우 7~10일 이내의 초기재령에서 약 10% 내외의 급격한 습도감소를 나타내었으며 물-결합재비 0.4, 0.5의 경우 완만한 형태로 약 5%, 1% 내외의 습도 감소를 나타내었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권5호
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• pp.429-435
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• 2017

본 연구의 목적은 일반강도 콘크리트 배합에 있어서 다양한 감수제에 따른 유동성과 품질 안정성을 평가하는 데에 있다. 감수제의 사용은 골재 품질이 저하되는 최근의 상황에서 피할 수 없지만 적절한 성능의 감수제 사용이 중요하다. 이에 본 연구에서는 일반강도 수준의 모르타르에 대하여 세 가지 종류의 감수제에 대하여 유동성 증진성능과 더불어 품질안정성을 레올로지적으로 평가하였다. 또한 콘크리트 배합에 있어서 단위수량 변화에 따른 유동성 변화를 측정하였으며 단위수량 저감효과와 그에 따른 제조원가를 산정하고 비교하였다. 본 연구를 통해 실제 현장에서 적절한 성능의 감수제를 선택할 수 있는 사례를 제공하고 이를 통해 경제적이고 효과적으로 유동성을 발휘하며 안정적인 품질을 확보할 수 있는 환경 마련에 기여하고자 한다.

• 농업과학연구
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• 제24권2호
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• pp.218-225
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• 1997

이 연구는 폴리머와 인공경량 세골재 및 인공 경량 조골재를 사용한 초경량 폴리머 콘크리트의 물리 역학적 특성을 구명한 것으로서, 이 연구를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 단위중량은 배합비의 종류에 따라 $810{\sim}970kgf/m^3$로서, 보통 시멘트 콘크리트에 비해 58~65%정도 감소되었다. 2. 강도는 $P_1$에서 가장 크게 나타났으며, 보통 시멘트 콘크리트에 비하여 압축강도는 112%, 휨강도는 378%, 인장강도는 290%가 각각 증가되었다. 3. 초음파진통속도는 2,206~2,595m/s 정도로 보통 시멘트 콘크리트보다 약간 작게 나타났으며, 인공경량 세골재의 양이 적을수록 크게 나타났다. 4. 내구성은 보통 시멘트 콘크리트에 비하여 뛰어난 효과를 보였으며, 특히 산을 접하는 구조물에 사용하면 효과가 매우 클 것으로 기대된다. 5. 압축강도, 인장강도 및 휨강도는 단위중량이 감소할수록 작게 나타났으며, 초음파진동속도는 단위중량이 감소할수록 크게 나타났다.