폴리머 침투콘크리트는 경화된 보통 콘크리트에 폴리머 침투제를 침투시켜 제조되는 신소재의 폴리머-콘크리트 복합체이다. 본 연구는 아크릴계 열가소성수지를 이용한 폴리머 침투콘크리트를 개발하고 폴리머 침투콘크리트 휨부재의 거동평가를 위한 재료모델, 구조해석 과정과 구조해석 프로그램을 개발하는데 목적이 있다. 본 연구는 크게 두 부분으로 구성된다. 첫 번째 단계에서는 결정성 고분자모노머인 methyl methacrylate(MMA)를 대상으로 침투성, 반응성, 열적 안정성 및 물성개선 효과를 종합적으로 분석하여 폴리머 침투제의 구성비와 제조공정을 정립하고, 본 연구의 실험자료로부터 폴리머 침투콘크리트의 제 강도특성, 파괴인성, 파괴에너지, 응력-변형률 관계 및 인장연화 관계를 보통 콘크리트의 압툭강도와 휨강도, 폴리머 함유율, 부재깊이, 초기 인공균열깊이 등의 함수로 각각 실험공식을 도출한다. 두 번째 단계에서는 MMA계 폴리머 침투콘크리트 구조부재의 하중단계별 탄성거동, 극한거동 및 인장연화거동을 해석하기 위한 구조해석 프로그램을 개발하고, 연구결과의 타당성과 적용성을 입증하기 위하여 폴리머 침투콘크리트의 제조공정, 제 실험공식 및 구조해석 프로그램은 실측거동을 잘 반영하고 있으므로 제한된 범위내에서 MMA계 폴리머 침투콘크리트 구조부재의 제조, 물성평가 및 거동해석에 적용 가능한 것으로 사료된다.

국내에서는 아직 알칼리-골재 반응으로 인한 피해가 보고되지는 않았지만, 해사와 쇄석의 사용이 증가하고 있어 이에 대한 연구가 시급히 진행되어야 할 것으로 사료되어, 화학법(KS F 2545, ASTMC 289)과 모르터바법(KS F 2546, ASTM C 227)을 중심으로 실험을 행하여 국내산 쇄석1종과 국외산 쇄석 1종이 유해로 판정되었으며, 첨가알칼리성량 및 종류를 달리하여 실시한 모르터바법 시험결과 첨가 알카리로 NaCl사용시 가장 높은 팽창을 하였다. 또한, 모르터바의 표면 및 내부의 반응생성물을 SEM에 의한 관찰과 EDXA에 의한 성분분석을 실시하여 알칼리와 실리카성분으로 이루어진 알칼리 실리케이트 겔임이 판명되어 국내에서 알칼리 반응성을 나타내는 골재의 존재가 처음으로 확인되었다.

본 논문은 전단철근을 갖지 않는 강섬유보강콘크리트 보의 전단거동을 규명하고 균열전단강도와 극한전단강도를 예측하기 위한 것으로 섬유로 보강된 11개의 보을 포함한 총 14개의 보에 대한 실험을 수행하였다. 실험의 변수는 섬유혼입율과 전단지간 등이며, 실험과정을 통해 파괴형상, 처짐, 균열전단강도 및 극한전단강도를 측정하였다. 실험결과로부터 섬유의 혼입량이 많아지고 전단지간이 짧아질수록 섬유보강콘크리트 보의 균열 및 극한전단강도가 증가됨을 밝혔다. 그리고 실험결과를 희귀분석하여 균열전단겅도와 극한전단강도 추정식을 제안 하였으며, 제안된 식에 의해 강섬유의 혼입으로 얻어지는 전단강도에 대한 섬유의 기여효과를 추정할 수 있었다. 또한, 제안된 추정식에 의해 계산된 값과 실험결과를 비교 검토하여 그 상관성을 확인하였다.

해양환경하에 있는 콘크리트 구조물의 열화를 알아보고 철근의 부식 정도를 추정하기 위한 연구내용으로서 콘크리트 중에 철근을 묻은 공시체를 제작하여 간만의 차가 있는 해변에 1년 동안 노출시킨 상태로 시험을 실시 하여 콘크리트 중의 가용성 염분량, 철근의 자연전위값 및 철근의 부식정도에 대하여 고찰하였다. 본 연구 결과 콘크리트 중의 가용성 염분량은 물-시멘트비가 낮을수록, 혼화재를 혼입할 경우 적게 나타났으며 가용성 염분량이 클수록 철근의 부식이 크게 나타났다. 철근 부식의 정도가 심할수록 자연전위값이 감소하였으며 자연전위와 부식면적율과는 상관관계가 있음을 알 수 있었다.

대형 콘크리트 판넬구조 수평접합부는 상부로부터 전달되는 축하중에 대하여 저항하게 되며 이때의 저항내력은 그라우트와 판넬의 강도, 접합부의 형태 및 단부 모멘트, 그라우트의 폭 등에 따라 변하게 된다. 본 연구는 패쇄형 수평접합부에 대한 실험연구로서 슬래브의 단부형태, 벽판넬의 단부보강 및 슬래브의 횡변위 구속에 따른 내력의 변화를 관찰하고자 하였다. 현재 대형 콘크리트 패널구조 수평접합부의 설계에 적용되고 있는 국내 규준식은 국내의 대형 콘크리트 패널구조와는 다소 다른 형태의 실험결과에 의해 유도된 식으로서 그 적용성에 대한 평가가 요망된다. 따라서 본 연구에서는 실험결과를 근거로 이에 대한 평가를 실시할 뿐만 아니라 폐쇄형 수평접합부의 내력을 평가할 수 있는 적합한 이론식을 제시 하였다. 실험결과, 상부 벽판넬의 단면이 결손(10mm)됨에 따라 약 23.5% 내력이 저감되는 것으로 나타났으며, 슬래브 단부형태의 따른 차이와 벽판넬의 단부보강에 따른 내력의 차이, 슬래브의 횡변위 구속 유무에 따른 내력의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 또한, 제안되 이론식과 실험결과를 비교한 결과 이론식에 의한 결과가 실험결과와 좋은 대응을 보이는 것으로 나타났다.

본 논문은 실제 교량위를 통과하는 차량에 의하여 프리스트레스트 콘크리트 합성거다 교량에 발생하는 프로하중을 합리적으로 표현할 수 있는 등가프로하중모델을 도출하는데 그 목적을 두고 있다. 교량에 작용하는 피로하중은 그 크기와 지속시간이 불규칙피로하중과 같은 피로손상을 줄 수 있는 등가의 피로하중 모델을 제안하여 피로해석 및 설계를 간편하고 합리적으로 수행할 수 있도록 하였다. 또, 이 모델의 적용성을 검토하기 위하여 국내의 교통량조사 자료를 이용하여 교량을 통과하는 차량의 확률모델을 도출하고, 이 모델로부터 작용 모멘트의 확률특성을 결정하여 피로해석을 수행하였다.

본 논문에서는 비틀림을 받는 프리스트레스트 콘크리트 부재의 거동에 대한 합리적인 해석법을 연구 하였다. 이를 위하여 콘크리트 균열 이전 이후의 인장강성을 합리적으로 고려한 이론을 제시하였다. 또한 이축응력상태하의 콘크리트의 압축강도와 인장강도에 대한 영향효과를 실제적으로 고려하였다. 연구결과 균열비틀림강도와 극한비틀림강도는 실험치와 잘 일치하였으며 따라서 본 논문에서 제시한 이론은 합리적인 것으로 나타났다. 그리고 사용하중상태 뿐만 아니라 극한하중상태까지 전하중이력에 대한 거동을 해석함으로써 비틀림을 받는 프리스트레스트 콘크리트 부재의 좀 더 실제적인 해석을 가능하게 하였다.

주택건설은 극심한 건축자재 부족과 인력수급등의 많은 어려움을 격고 있는데, 이에 대한 문제의 해결방은 중 하나로 철근콘크리트 공사에서 철근의 가공조립공정을 보다 간소화하면서 그 기능의 효율성을 높이는 방법으로 구조용 용접철망과 루프형 용접철망을 이용한 공법이 제기되고 있다. 본 연구에서는 일방향 슬래브에 콘크리트 예상 압축강도가 $210kg/cm^2$일 때, 최대균열폭과 소성변형 능력에 영향을 미치는 요인인 사용철근의 종류, 최소철근비를 기준으로 한 인장철근비(${\rho}t$), 주변지지조건, 겹이음길이의 4가지 주요변수로 하여 슬래브의 구조적 특성 및 휨거동을 파악하는데 그 목적을 두었다. 연구결과, 소성변형능력은 이형철근을 사용한 슬래브가 용접철망을 사용한 슬래브보다 월등히 큰 것으로 나타났고, 겹이음된 슬래브에서는 겹이음길이 30D가 적절한 것으로 나타났다. 또한 최대균열폭은 용접철망과 루프형 용접철망을 사용한 슬래브가 이형철근을 사용한 슬래브 보다 균열폭을 억제하는 것으로 나타났다.

철근콘크리트보에서의 아취작용에 대한 현상을 파악하기 위해 전단지간 대 유효높이의 비 (a/b), 철근비, 전단철근의 유무등을 변수로 하여 총 16개의 시험체를 제작하여 실험하였다. 실험결과, 철근콘크리트보에서 아취현상은 최초로 보에 휨균열이 발생되면서 시작되고, 휨균열이 전단지간 중앙위치까지 발생되면 아취현상이 현저해져 보의 전체적 거동을 지배하는 것으로 나타났다. 철근콘크리트보의 전체적 거동이 아취작용에 이해 주로 지배되면, 전단지간내에서 측정된 철근인장력은 계산된 철근인장력보다 휠씬 크게 나타났다. 철근콘크리트보에서 아취현상은 지점쪽에 가까울수록, 철근비가 낮을수록 헌저하고, 전단보강을 함으로서 아취현상은 작아졌다. 철근콘크리트보에서 아취현상은 a/b가 작아질수록 증가되고, a/b가 3이하에서는 아취현상이 지배적이었다. 전단보강이 안된 a/b가 3이하의 보에서는 최종하중단계에서 타이드 아취현상이 현저하여 철근 길이\ulcorner향에 따른 철근인장력은 거의 동일한 값을 나타냈다.