• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1149-1156
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• 2011

A rockbolt is one of the most important reinforcement of on-site soil, as with the shotcrete and steel rib. The rockbolt by setting within the tunnel can prevent the deformation of the ground profile; furthermore it improves the structural behavior of soil and rock. In general, the rockbolt is mainly used with reinforced steel. However, steel pipe or the materials with the same strength can be used depending on the soil conditions, ground water outflow condition, and the surrounding of applying location. In Korea, most tunnel construction sites have used cement mortar or resin for steel reinforcement on the rock. Due to the ground water outflow in the construction site, the usability of steel reinforcement is poor and it requires curing time especially after installation. To improve exist above problems, this study introduces the development of a swelled steel pipe rockbolt, as well as presents the field testing and performance results.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제21권3호
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• pp.333-350
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• 2005

This paper presents results of an experimental study to evaluate a new retrofit technique for strengthening shear deficient short concrete beams and columns. In this technique a mortar jacket reinforced with expanded steel meshes is used for retrofitting. Twelve short reinforced concrete specimens, including eight retrofitted ones, were tested. Six specimens were tested under a constant compressive axial force of 15% of column axial load capacity based on original concrete gross section, $A_g$, and the concrete compressive strength, ${f_c}^{\prime}$. Main variables were the spacing of ties in original specimens and the volume fraction of expanded metal in jackets. Original specimens failed before reaching their nominal calculated flexural strength, $M_n$, and had very poor ductility. Strengthened specimens reached their nominal flexural strength and had a ductility capacity factor of up to 8 for the beams and up to 5.5 for the columns. Based on the test results, it can be concluded that expanded steel meshes can be used effectively to strengthen shear deficient concrete members.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권1호
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• pp.110-117
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• 2014

본 연구에서는 양생온도변화에 따른 자기수축의 예측을 위하여 FA 및 SF를 치환한 시멘트모르타르를 대상으로 자기수축변화를 측정하고 이를 등가재령방법으로 해석하고자 하였다. 이를 위해 수화반응의 온도민감도를 고려하는 Ea의 변화에 따라 지수함수모델을 이용하여 자기수축 해석을 실시하였는데, 경화단계의 $E_a$를 이용할 경우 응결단계의 $E_a$를 사용한 경우보다 정확한 해석이 가능한 것으로 나타났는데, 이는 경화의 전단계에 걸친 수화의 온도민감도 영향을 반영한 $E_a$값에 기인된 결과로 사료된다.

• Advances in concrete construction
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• 제6권6호
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• pp.645-658
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• 2018

Despite being one of the most abundantly used construction materials because of its exceptional properties, concrete is susceptible to deterioration and damage due to various factors particularly corrosion, improper loading, poor workmanship and design discrepancies, and as a result concrete structures require retrofitting and strengthening. In recent times, Fiber Reinforced Polymer (FRP) composites have substituted the conventional techniques of retrofitting and strengthening of damaged concrete. Most of the research studies related to concrete strengthening using FRP have been performed on undamaged test specimens. This contribution presents the results of an experimental study in which concrete specimens were damaged by mechanical loading and elevated temperature in laboratory prior to application of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) sheets for strengthening. The test specimens prepared using concrete of target compressive strength of 28 MPa at 28 days were subjected to compressive and splitting tensile testing up to failure and the intact pieces of the failed specimens were collected for the purpose of repair. In order to induce damage as a result of elevated temperature, the concrete cylinders were subjected to $400^{\circ}C$ and $800^{\circ}C$ temperature for two hours duration. Concrete cylinders damaged under compressive and split tensile loads were re-cast using concrete and rich cement-sand mortar, respectively and then strengthened using CFRP wrap. Concrete cylinders damaged due to elevated temperature were also strengthened using CFRP wrap. Re-cast and strengthened concrete cylinders were tested in compression and splitting tension. The obtained results revealed that re-casting of specimens damaged by mechanical loadings using concrete & mortar, and then strengthened by single layer CFRP wrap exhibited strength even higher than their original values. In case of specimens damaged by elevated temperature, the results indicated that concrete strength is significantly dropped and strengthening using CFRP wrap made it possible to not only recover the lost strength but also resulted in concrete strength greater than the original value.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.420-429
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• 2002

우리나라의 주물공장에서 발생되는 폐주물사는 연간 80만 톤 정도로서 90 %이상이 매립되고 있으므로 토양 덴 지하수 오염 문제로 인한 피해가 우려된다. 또한, 폐기물관리법이 크게 강화됨으로써 폐주물사의 재활용 방안에 대한 대책 수립이 절실히 요망된다. 본 연구에서는 폐주물사를 콘크리트용 잔골재로 재활용하기 위한 연구의 일환으로 폐주물사의 품질 및 폐주물사를 대체한 모르타르 및 콘크리트의 물성에 관한 실험결과에 대하여 고찰하였다. 폐주물사의 비중은 천연골재와 비슷하였으나, 단위용적 중량 및 실적률은 작았으며, 흡수율이 다소 큰 문제점이 있었다. 폐주물사의 입도는 천연골재로서 적정비율로 대체, 유해원소 및 유기불순물은 세척처리 함으로써 콘크리트용 잔골재로 사용 가능하였다. 폐주물사 대체 모르타르의 유동성은 보통모르타르와 비교하여 약간 떨어졌으나, 압축강도는 대체율 20 %에서 크게 나타났다. 한편, 폐주물사 대체 콘크리트의 응결시간은 보통콘크리트보다 약간 빨랐으나, 블리딩률은 오히려 작았으며, 슬럼프 손실률이 다소 큰 문제점은 있었다. 그러나 폐주물사를 30 % 대체한 콘크리트의 압축, 인장강도 및 탄성계수는 재령에 관계없이 좋은 결과를 나타내었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권4호
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• pp.341-348
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• 2017

콘크리트 포장도로는 동절기 제설제에 의한 내구성 저하가 심각한 위협으로 거론되고 있고 그 보수에도 많은 비용이 소요되고 있다. 따라서 이러한 콘크리트 포장재에 대한 적절한 보수 대책의 마련과 이에 활용될 우수한 성능의 보수 재료가 요구되고 있는 상황인데, 본 연구에서는 국내에서 개발된 인산마그네슘 세라믹(Magnesium phosphate ceramics)을 대상으로 압축강도 특성 및 염소이온 침투 저항성, 길이변화 특성을 평가하여 국내 콘크리트 포장 도로의 보수 재료로 적용 가능성을 검토하였다. 평가 결과 모르타르의 유동성은 190mm의 평범한 수준을 나타내었으나 다소 점성이 높고 재료 자체의 흐름성은 크지 않았다. 응결 시간은 12분으로 매우 빠른 경화가 이루어졌으며 이에 따라 신속한 작업이 요구되었다. 모르타르의 압축강도 성능은 2시간에 38.4MPa, 24시간에 73.8MPa, 28일에 111.0MPa로 재령 초기부터 높은 수준을 나타내었다. 염소이온 침투 저항성 시험 결과 모르타르의 경우 143 Coulombs, 콘크리트의 경우 173 Coulombs으로 매우 우수한 수준을 나타내었다. 콘크리트의 길이변화 시험 결과는 재령 40일까지 $60{\times}10^{-6}$ 이하로 완만하게 감소하였으며, 보통의 시멘트 콘크리트의 길이변화 수준과 비교할 때 1/10 이하의 수준으로 우수한 체적안정성을 확보하고 있었다. 이상과 같이 인산마그네슘 세라믹은 우수한 강도 성능과 염소이온 침투 저항성, 체적 안정성을 보유하고 있음을 확인하였고, 향후 작업 시간이나 작업성에 대한 개선이 요구되며, 현장 적용시에는 이러한 부분에 대한 주의가 필요하다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권5호
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• pp.429-437
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• 2018

본 연구에서는 실제 레미콘 공장에 납품되는 OPC 20회분의 시료를 채취하여 성적서상 분말도와 실측 분말도 간의 상관성을 분석하고, 아울러 종전에 연구된 액체밀도계법 밀도 값과 OPC 분말도간의 상관성을 분석하므로서 시멘트 분말도 신속 추정 가능성을 평가 하고자 하였다. 또한 납품된 시멘트 시료를 이용하여 시멘트 모르타르 상태에서 유동성, 공기량, 강도 등 제반 기초적 특성과 성적서 및 실측 분말도와의 상관성을 분석하고자 하였다. 실험결과 성적서상 OPC 분말도와 실측 분말도는 매우 낮은 상관성을 나타내었다. 또한, 액체밀도계 밀도 값과 OPC 분말도간의 상관성은 성적서상 분말도는 매우 낮은 상관성을 나타낸 반면, 실측 분말도는 매우 높은 상관성을 나타내었다. 이때 액체밀도계 3분밀도 값과 OPC 분말도가 가장 높은 상관성을 나타내었는데, 그 회귀식을 활용할 경우 액체밀도계를 사용한 OPC 분말도의 신속 품질 평가가 가능할 것으로 판단되었다. 또한, OPC 분말도와 모르타르 특성치의 상관관계로서 성적서상 분말도의 경우는 상관성이 거의 없는 반면 OPC 분말도가 클수록 유동성, 공기량, 응결시간 및 강도치는 모두 높은 상관성이 나타남을 확인할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권2호
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• pp.89-97
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• 2003

본 논문은 탄성파를 이용한 비파괴검사 방법 중에 하나인 충격반향기법에 의하여 현장타설 말뚝기초의 선단 조건을 평가하는 연구로, 실내실험 및 현장실험을 수행하였다. 말뚝 선단 조건 평가를 위하여 직경 6cm, 길이 2m인 시멘트 모르타르 모형말뚝을 제작하였으며, 선단 조건은 자유단 조건, 고정단 조건, 암반근입 조건, 그리고 연약 선단 조건의 네 가지로 구분하였고 연약 선단 조건은 다시 말뚝과 주위 지반과의 접착 상태가 양호한 경우와 불량한 경우로 나누어 실내실험을 실시하였다. 실내실험 결과 탄성파 전파방법에 의하여 말뚝 선단 조건 가운데 자유단 조건, 고정단 조건 및 암반근입 조건을 각각 구별, 평가할 수 있었다. 또한 암반에 근입되어 있는 깊이도 정확히 산정할 수 있었으며, 말뚝과 주위 지반과의 접착상태가 불량한 경우의 연약 선단도 탐지할 수 있었다. 탄성파 전파방법의 현장 적용성을 평가하기 위하여 국내 현장에 건설되어 있는 현장타설 말뚝기초에 대하여 현장실험을 수행한 결과, 탄성파 전파방법에 의하여 현장타설 말뚝기초의 선단 조건 평가가 가능함을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.388-395
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• 2016

본 논문에서는 폐수슬러지에서 제조된 재활용 이산화티탄($TiO_2$)을 혼입한 시멘트 모르타르의 NOx 저감 성능에 대해 고찰하였다. 일반적으로, 이산화티탄은 클러스터 형태로 입자가 붙어 있어, 시멘트의 응결과 경화 전에 타설체 하면에 침강하는 특징이 있다. 그 결과로 타설체의 상면과 하면에는 이산화티탄의 분포도가 서로 상당한 차이를 나타내고, 광촉매 효과도 하면에서 우수하게 나타난다. 건물이나 주택과 같은 건축구조물에서는 이를 해결하기 위해, 이산화티탄을 혼입한 프리캐스트 제품을 미리 제작 후, 조립 시에는 타설 시 상면과 하면을 뒤집어 거치하여 상대적으로 높은 이산화티탄 분포면을 대기에 노출시키는 방식을 사용한다. 그러나 콘크리트 도로포장과 같은 현장 타설의 경우, 상면과 하면을 뒤집어 거치할 수 없기 때문에 이산화티탄의 분산성은 중요하다. 이를 개선시키기 위한 본 논문의 결과로 실리카퓸, 고성능감수제, 증점제, 고로슬래그 등 전형적인 시멘트성 재료의 분산에 기여하는 재료는 이산화티탄 클러스터의 분산효과에 미미한 영향을 주었다. 급결제, 발포제, 작은 크기의 잔골재의 조합이 이산화티탄 클러스터의 분산성을 개선하였다. 분산성 개선에도 불구하고, 타설체 상면과 하면의 NOx 제거효율은 하면에 큰 효율을 지속적으로 나타내었고, 이는 표면에 분포하는 공극량에 따라 달라지는 것을 디지털 표면 이미지 분석을 통하여 확인하였다. 많은 공극분포를 갖는 표면은 상대적으로 매끄러운 표면에 비해 NO가스 흡착을 기본적으로 높이게 되고, 이를 기준으로 상대적인 NOx 제거효율이 높아지는 것으로 사료된다.

• Earthquakes and Structures
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• 제5권4호
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• pp.477-497
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• 2013

This paper reports extensive experimental study done to compare workability and bond strength of five different types of polymer-based bonding agents for reinforcing bars in pinning retrofit. In pinning retrofit, steel pins of 6 to 10 mm diameters are inserted into holes drilled diagonally from mortar joints. This technique is superior to other techniques especially in retrofitting historic masonry constructions because it does not change the appearance of constructions. With an ordinary cement paste as bonding agent, it is very difficult to insert reinforcing bars at larger open times due to poor workability and very thin clearance available. Here, open time represents the time interval between the injection of bonding agent and the insertion of reinforcing bars. Use of polymer-cement paste (PCP), as bonding agent, is proposed in this study, with investigation on workability and bond strengths of various PCPs in brick masonry, at open times up to 10 minutes, which is unavoidable in practice. Corresponding nonlinear finite element models are developed to simulate the experimental observations. From the experimental and analytical study, the Styrene-Butadiene Rubber polymer-cement paste (SBR-PCP) with prior pretreatments of drilled holes showed strong bond with minimum strength variation at larger open times.