• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.303-306
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• 2011

본 논문은 콘크리트의 양생 강도 발현을 모니터링하기 위하여 매립형 압전 센서를 이용하여 콘크리트 내부의 임피던스 및 유도초음파 신호를 측정함으로써, 콘크리트의 양생 강도를 실시간 추정할 수 있는 기법을 개발하였다. 임피던스 및 유도초음파 신호는 구조물의 물성을 나타내며 특히 양생 기간 중 임피던스 및 유도초음파의 변화는 해당 콘크리트 구조물의 강도변화를 나타낼 수 있다. 이를 이용하여 매립형 압전 센서로부터 저비용의 셀프 센싱 기반 임피던스 및 유도초음파를 계측하여 콘크리트의 임피던스 공진 주파수 및 유도초음파의 전달 강도를 측정하고 측정된 신호를 통하여 콘크리트 양생 강도를 추정할 수 있게 된다. 제안된 기법의 적용가능성을 검증하기 위하여 설계 압축강도 30MPa의 콘크리트 슬라브 내부에 매립형 압전 센서를 매립하고 양생기간 동안 임피던스 및 유도초음파 신호를 측정, 비교 분석 하였다. 측정된 신호 및 압축강도를 통하여 임피던스 및 유도초음파 기반 강도 추정 모델을 도출하고 보다 높은 정확도를 얻기 위해 다중스케일 강도 추정 모델을 개발하였다. 결과적으로 본 연구를 통해 매립형 압전 센서를 이용하여 콘크리트의 양생 강도를 실시간 모니터링할 수 있음이 검증되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.137-147
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• 2002

콘크리트의 강도를 예측하기 위하여 널리 사용되어 온 성숙도 모델은 양생온도와 재령을 이용하여 콘크리트 강도를 비교적 정확하게 평가할 수 있다. 그러나 수화생성물의 특성과 미세구조의 공극 분포와 같이 강도 발현과 관련이 있는 물리량을 고려하지는 못한다. 따라서, 본 연구에서는 강도에 대한 이러한 인자들의 영향정도를 규명하기 위해서 수화모델 및 모세관 공극률 계산방법을 정립하였고, 실험 변수로 재령과 양생 온도를 고려하여 다양한 물/시멘트비를 갖는 콘크리트의 압축강도실험을 수행하였다. 실험결과를 분석하여 수화도와 모세관 공극률과 같은 미세구조특성을 고려한 강도예측모델을 제안하였다. 실제 실험값과 모델식에 의한 강도 예측값을 비교하여 잘 일치하는 결과를 얻었다. 결론적으로, 본 연구에서 제안한 강도예측모델은 양생온도와 재령에 따른 초기재령 콘크리트의 압축강도를 일정오차 내에서 예측할 수 있다고 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.87-94
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• 2003

현재 건설생산현장에서 이루어지고 있는 거푸집 제거 시기 결정, 설계기준강도 확보 등의 강도관리는 그 시점을 예측할 수 없다는 단점이 있기 때문에 건설생산현장에서의 공정계획 및 강도관리에서 한계가 있을 수밖에 없다. 이에 따라 콘크리트의 강도를 예측할 수 있으면 보다 합리적인 강도관리 및 공정계획이 가능하게 된다. 본 연구는 적산온도 방법에 의해 새로 제안된 강도예측모델의 적용가능성을 검증하기 위해 기존 강도예측모델 중 Logistic 모델과 비교 평가하였으며, 모의부재에서 채취한 코어공시체와 현장양생공시체의 압축강도를 비교 평가한 후 새로운 강도예측모델에 의해 강도를 예측하여 거푸집 제거시기를 결정하는 것에 대한 합리성을 검증하고자 하였다. 실험결과 Freiesleben의 활성화에너지를 이용한 등가재령함수에 있어서 콘크리트의 강도는 양생온도에 관계없이 유사한 강도수준을 나타내고 있으나 강도-적산온도의 상관성을 높이기 위해서는 등가재령 계산시 이용되는 활성화에너지에 대한 검토가 필요할 것으로 사료된다. 새로 제안된 모델의 경우 Logistic 모델에 비해 초기재령에 있어서 강도예측이 보다 정확한 것으로 나타났으며, SSE는 작고 결정계수는 높게 나타나고 있어 이를 이용한 강도예측이 보다 합리적일 것으로 판단된다. 본 연구의 범위 내에서 양생온도 10~15$^{\circ}C$의 경우 강도관리 측면에서 새로운 강도예측모델 사용시 압축강도 50kgf/${cm}^2$ 발현시점이 기존에 제안된 기간과 비교하여 빠르게 나타나고 있어 이를 건설생산현장에서 적용할 경우 거푸집제거시기의 단축에 의한 공기단축이 가능할 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6D호
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• pp.599-605
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• 2012

교통개방시점의 예측은 공사 계획을 위해 중요하며 이를 위해 에폭시 아스팔트 혼합물의 양생에 따른 강도를 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 에폭시 아스팔트 혼합물의 양생온도와 시간에 따른 마샬안정도를 측정하고 이를 이용해 강도 발현식을 구하였으며, 변화하는 온도와 강도에 따른 반응속도를 반영할 수 있도록 화학적 반응속도론을 이용하여 에폭시 아스팔트 강도 예측모델을 개발하였다. 예측모델을 사용하여 에폭시 아스팔트 포장이 적용된 국내 교량에 대해 교통개방시기를 예측하였다. 2009년~2011년의 기상조건에 따라 가정된 포장체 온도를 사용한 예측결과는 실제 교통개방일과 17일의 차이가 발생했으나 이는 2012년의 실제 기상상태와의 차이 때문이다. 실제 측정된 포장 온도를 예측모델에 대입할 경우 2일의 교통개방가능일 차이가 있었으며, 상관관계 분석 결과 R2가 0.95로 실제 강도값과 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 기상상태와 포장체의 온도에 대한 충분한 데이터를 확보한다면 에폭시 아스팔트 강도 예측모델을 사용하여 상당히 신뢰도 있는 교통개방 가능 시기의 예측이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.379-386
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• 2020

본 연구에서는 바텀애시 골재 양이 콘크리트의 압축강도 발현 및 역학적 특성(탄성계수, 쪼갬 인장강도, 파괴계수)에 미치는 영향을 평가하였다. 실험변수는 천연모래에 대한 바텀애시 잔골재 치환율과 물-시멘트 비이다. 실험결과 바텀애시 골재 콘크리트의 재령 28일 압축강도와 재령 28일 압축강도 루트승으로 무차원한 바텀애시 골재 콘크리트의 역학적 특성들의 값들은 바텀애시 잔골재 양의 증가와 함께 감소하는 경향을 보였다. fib 2010의 모델식과 비교하면, 바텀애시 골재 콘크리트의 압축강도에 대한 초기 발현율은 낮은 반면 장기 발현율은 높았으며, 탄성계수와 파괴계수는 안전측에서 평가될 수 있지만, 쪼갬 인장강도는 불안전측이었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권6호
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• pp.589-595
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• 2015

이 연구에서는 혹한기 환경에서 매스부재에서 수화열을 고려한 고강도 콘크리트의 실제 압축강도 특성을 평가하였다. 목업 실험체는 가로${\times}$세로${\times}$높이가 $2.0{\times}1.2{\times}1.0m$로 제작하였다. 콘크리트 현장 압축강도 발현 특성은 $5^{\circ}C$에서 기건양생된 원주형 공시체와 수화열의 영향이 반영된 목업 벽체에서 채취된 코어 실험체를 비교하였다. 실험결과, 목업 벽체에서 채취된 코어의 재령 3일까지 압축강도는 실린더 강도에 비해 30% 높았는데, 이는 시멘트계 재료의 수화열에 의한 고온의 양생온도 효과 때문이다. 또한 성숙도 함수에 기반한 예측모델과 실험결과의 비교로부터 매스 부재에서 콘크리트의 현장 압축강도 발현을 합리적으로 평가하기 위해서는 수화열의 양생효과를 고려할 필요가 있음이 제시될 수 있다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제34권7호
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• pp.19-26
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• 2018

This study tested 25 lightweight aggregate concrete (LWAC) mixtures using the expanded bottom ash and dredged soil granules to examine the compressive strength gain of such concrete with different ages. The test parameters investigated were water-to-cement ratios and the natural sand content for the replacement of lightweight fine aggregate. The compressive strength gain rate in the basic equation specified in fib model code was experimentally determined in each mixture and then empirically formulated as a function of the water-to-cement ratio and oven-dried density of concrete. When compared with 28-day compressive strength, the tested LWAC mixtures exhibited relatively low gain ratios (0.49~0.82) at an age of 3 days whereas the gain ratios (1.16~1.41) at 91 days were higher than that (1.05~1.15) of the conventional normal-weight concrete. Thus, the fib model equations tend to overestimate the early strength gain of LWAC but underestimate the long-term strength gain. The proposed equations are in good agreement with the measured compressive strength development of LWAC at different ages, indicating that the mean and standard deviation of the normalized root mean square errors determined in each mixture are 0.101 and 0.053, respectively.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.27-38
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• 2003

본 연구에서는 불포화토의 전단강도 특성과 이를 예측하는 모델에 대해 다루었다. 특히, 순연직응력(net normal stress)이 흙수분 특성곡선에 미치는 영향과 불포화토의 전단강도 발현에 미치는 영향에 대해 중점적으로 연구하였다. 이를 위해서 국내에 산재해 있는 화강풍화잔적토를 시료로 하여 불포화삼축압축 시험과 SWCC 시험 등을 실시하였으며, 특히, 순연직응력을 일정하게 유지시킨 상태에서 SWCC를 구할 수 있게 끔 기존의 장비를 개량하였다. 불포화토의 전단강도 시험결과와 기존의 강도예측모델에 의해 예측된 강도포락선을 비교해 본 결과, 흙수분 특성곡선과 흡인력 (matric suction)을 한 축으로 하는 강도포락선의 기울기가 순연직응력에 따라 변화함을 발견할 수 있었다. 따라서, 보다 정확하게 불포화토의 전단강도 포락선을 묘사하기 위해서는 흡인력에 미치는 순연직응력의 영향이 고려되어야 하는 것으로 나타났다. 본 논문에서는 기 언급한 내용에 근거하여 수정된 불포화토 전단강도 예측모델을 제안하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.413-414
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• 2009

국내 레디믹스트콘크리트 제품의 최적화된 콘크리트 재료모델을 개발 구축하기 위하여 본 연구에서는 보통 및 고강도 영역에서 사용되는 콘크리트를 제조하였으며, 국내 및 국외의 조기강도 발현에 대한 수준을 비교 검토하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.134-142
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• 2003

고강도 콘크리트의 초기 균열 제어를 위해서는 균열 발생의 주요 원인인 자기수축에 대한 실험과 예측, 그리고 감소 방안에 대한 연구가 요구된다. 본 연구에서는 물-결합재비가 0.50~0.27이고 플라이 애쉬 대체율이 0, 10, 20, 30%인 콘크리트의 자기수축을 측정하였으며, 실험결과를 토대로 예측 모델을 제안하였다. 실험 결과, 물-결합재비가 낮아짐에 따라 자기수축이 증가하였으며, 재령 초기에서 자기수축 발현률이 크게 증가하였다. 또한, 플라이 애쉬 대체율이 증가할수록 자기수축이 감소하는 결과를 얻었다. 비록 재령 초기에 큰 자기수축이 발생했다 하더라도 콘크리트의 강성(탄성계수)이 낮은 동안에는 응력은 발생하지 않게 된다. 따라서, 본 연구에서는 콘크리트 강성의 변화를 고려하기 위해 초음파 속도 발현 특성으로부터 콘크리트 강성의 발현 시점을 간접적으로 조사하여 이를 자기수축 모델링에 사용하였다. 실용적인 측면에서, 본 연구에서 제안된 모델은 자기수축과 이로 인해 발생한 응력을 예측하는 데에 유효하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.