• 한국건축시공학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.259-266
• /
• 2018

최근, 건설현장에서는 콘크리트의 거푸집 해체 및 존치기간을 단축하기 위해서는 5MPa의 강도발현이 조기실현 되어야 한다. 한편, 국내의 온도분포를 분석하면 춘/추절기 및 동절기(급열양생 조건)의 경우 양생 온도가 $10^{\circ}C$ 안팎으로 형성되어 콘크리트의 양생에는 매우 열악한 조건이라고 할 수 있으며, 전체 공기에 미치는 영향이 매우 크므로 이를 고려한 콘크리트 품질관리 기술의 요구가 증대되고 있는 현실이다. 이에 콘크리트의 5MPa의 조기강도 발현을 위하여 배합측면에서 W/B의 저하, 단위 시멘트량의 증가 또는 시멘트 분말도의 증가, 고성능 감수제의 사용 등을 고려한 방법들이 주로 검토되고 있으나, 지역적 공급제한, 경제성 등에 의한 실용화가 일부 제한적으로 실시되고 있다. 본 연구에서는 실제 현장의 골조공사에 주로 활용되고 있는 설계기준강도 21~27MPa 범위의 콘크리트를 대상으로 $10^{\circ}C$ 온도조건의 범위에서 단위 시멘트량, 혼화제의 변경에 따른 물성, 강도발현 등을 검토함으로서 거푸집 탈형시기를 분석해보고자 하였다. 실험결과, 일반형 혼화제를 사용한 상태에서 단위 시멘트량 $360kg/m^3$까지 증가하여도 36시간까지 5MPa를 확보할 수 없는 것으로 나타났으며, 결합재 치환을 실시하는 경우에는 48시간에도 5MPa 확보가 어려운 것으로 확인되었다. 또한, 혼화제의 종류에 따라서는 조강형 PC를 사용하는 경우 강도개선율이 우수한 것으로 확인되었으며, 적산온도 평가 결과 5 MPa 발현시기가 30시간으로 추정되었다. 따라서 현장의 배합설계 있어서는 단위시멘트량은 $330kg/m^3$를 기준으로 조강 혼화제의 사용 또는 조강제의 개선에 따른 검토가 이루어져야 할 것으로 판단되었다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.89-98
• /
• 2018

최근 비정형 건축물의 관심과 수요가 증가하면서 비정형 건축물 시공기술에 관한 중요도가 높아지고 있다. 그러나 국내의 비정형 콘크리트 부재 시공기술은 거푸집으로 제작하는 것에 많은 시공기간과 공사비용이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 비정형 콘크리트 부재 생산 시 생산기간을 단축하고 비용을 절감할 수 있는 LOM 방식의 3D 프린터를 이용한 비정형 콘크리트 부재 생산 프로세스를 제시하고, Mock-up test를 통해 생산프로세스의 타당성을 검증하였다. 연구결과, 본 생산 프로세스는 기존 강재 거푸집을 이용한 시공기술 대비 약 47.8% 제작기간 단축 효과와 56.2%의 비용절감 효과가 나타났다. 본 연구의 결과인 3D 프린터를 이용한 비정형 콘크리트 부재 생산 프로세스는 비정형 콘크리트 부재 생산의 생산성 향상을 비롯한 비정형 건축물 시공의 새로운 공법활성화에 기여할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권4호
• /
• pp.1665-1673
• /
• 2013

최근 건설 산업에서는 기능과 조형미를 갖춘 비정형 구조물에 대한 관심과 수요가 증가하고 있는 추세이다. 거푸집 기반의 시멘트 구조물은 구조물의 강도, 시공의 용이성, 치수 정확도, 표면 거칠기 등의 측면에서 장점들을 가지고 있지만, 다양한 비정형 구조물을 건설하는 데 있어서는 공사비용과 공사 기간을 증가시키는 한계점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여, 미국과 영국에서는 이미 쾌속 조형 기술을 건설 분야에 적용시킨 Contour Crafting이나 Concrete Printing과 같은 적층 시공 시스템이 산 학 간의 공동연구를 통해 개발되었다. 국내에서는 이에 관련된 연구가 전무하여, 본 기술로부터 융합 및 파생될 수 있는 가능성이 가로막힌 실정이다. 본 논문에서는 거푸집 없이 자유 곡면 형태의 구조물을 시공할 수 있는 자동화 적층 시공 시스템의 프로토타입 개발에 관련된 기계, 제어 시스템을 포함한 설계 요소들에 관하여 기술하였다. 적층형 시공에 적합한 재료는 섬유보강모르타르를 압축강도, 유동성 및 점도, 경화시간 실험을 통하여 선정하였다. 선정한 모르타르 배합비로 자동화 적층 시공 시스템에서 이송 및 압출 실험을 수행함으로써 적층 시공 시스템의 성공적 개발 가능성을 입증하였다. 본 연구의 결과를 기초로 향후 자동화 적층 시공 시스템을 보완한다면 토목 및 건축의 다양한 응용 분야에 확대하여 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제9권3호
• /
• pp.120-128
• /
• 2005

콘크리트용 혼화재료로 고로슬래그미분말은 경제적, 환경적 이점뿐만 아니라, 고강도, 내해수성, 내화학성과 같은 성능개선의 효과도 있다. 고로슬래그미분말이 콘크리트용 재료로서 아주 유용한 자원임에도 불구하고, 초기 강도의 저하로 인한 거푸집의 해체 및 순환의 문제로 공사기간이 지연되어 공사비의 증가 등의 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 고로슬래그미분말 혼합 모르타르의 초기 강도의 증진을 위하여, 다양한 알칼리 자극제를 혼합 사용하여, 모르타르의 유동성 및 압축강도 특성을 평가하였다. 또한 알칼리 자극제의 혼합에 따른 수화 반응 성상을 알아보기 위하여, XRD 분석, 미소수화열 및 $Ca(OH)_2$를 정량하였다. 실험결과 유동성과 응결시간에 대한 단점을 고로슬래그미분말로 보완하고, 적당한 알칼리 자극제의 선택과 첨가량을 조절하여 사용한다면, 고로슬래그미분말을 콘크리트에 사용하여도 초기 강도 저하 없이 사용가능할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.32-39
• /
• 2021

최근 공사 기간 단축과 인건비 절감을 위해 철근 콘크리트 보 및 거더용 비탈용 거푸집의 필요성이 많은 구조물에서 강조 되고 있다. 본 연구의 목적은 타설하중, 시공하중, 적재하중에 따른 새로 개발된 SY Beam의 내하성능을 평가하는 것이다. SY Beam의 표준 단면 형상은 MIDAS GEN 프로그램을 통해, 다양한 두께의 강판 데크 구조 모델링을 수행하였다. 해석 모델링 결과, SY Beam의 크기는 높이와 너비가 각각 600 mm와 400 mm로 결정되었다. 총 3 개의 SY Beam에 대해, 실험변수는 강판 데크의 두께로 고려하였으며, 실제 균일 하중 조건을 모사 할 수 있는 모래, 콘크리트 블록, 철근으로 적재한 하중 하에서 수직 및 수평 변위를 측정하는 실험을 수행하였다. 그 결과, 수직 변위는 두께가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 수평 변위에서는 두께에 따른 추세가 명확하게 관찰되지 않았다. 하중 실험에 대한 평가에서 SY Beam은 작업성과 구조적 안전성을 모두 확보 할 수 있는 것으로 판단된다. 특히, SY Beam (1.2 mm)은 수평 변위가 거의 발생하지 않아 하중지지력이 우수하여, 즉시 상용화를 하여도 경쟁력이 있을 것으로 판단한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
• /
• pp.965-968
• /
• 2008

현재 국내현장에서 공사기간 중 구조물의 압축강도를 확인하는 방법으로는 KS F 2403에 의한 시험용 공시체의 압축강도를 구조체 콘크리트의 압축강도로 정하고 있으며, 이 규정의 내용에는 시험용 공시체의 양생방법으로 표준수중양생(20$\pm$2$^{\circ}$C)을 하도록 규정되어 있다. 그러나 현장 타설된 콘크리트의 경우 일반 대기환경에 노출되어 사계절 온도변화의 환경하에서 양생되고 있어 실 구조물의 콘크리트 압축강도와는 큰 차이를 나타내게 된다. 따라서 본 논문에서는 현재 KS에 규정되어 있는 압축강도용 시험체의 양생방법과 현장에서 구조체의 강도 및 거푸집 탈형시기 판정 등의 품질관리를 위해 사용하는 기중양생, 봉함양생, 구조체의 코어강도, 그리고 본 연구에서 제안하는 구조체의 내부환경 조건을 양생조건으로 적용한 양생방법을 적용하여 고강도 콘크리트의 강도발현특성을 파악하여 구조체 콘크리트의 강도에 가장 근접하는 공시체 양생방법을 제안하고자 한다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제14권4호
• /
• pp.84-96
• /
• 2013

최근 건설 산업의 디지털화로 인하여 건축 디자인이 정형에서 자유로운 비정형 형태로 변화하고 있다. 특히, 국내에서는 최근 비정형이 디자인 경향으로 도입되어 현상설계, 턴키 등에서 설계 당선을 위한 디자인 요소로 많이 적용되고 있다. 그러나 기존의 정형 건축물의 외벽공법을 비정형 건축물의 외피에 그대로 적용함으로써 누수 및 크랙 등 다양한 하자가 발생하고 있다. 이러한 문제점을 개선하고 공사기간과 공사비를 최소화할 수 있는 비정형 건축물의 설계와 시공이 새로운 기술로 도입되고 있다. 이에 본 연구는 비정형 외피시스템 구현을 위한 공법을 국내외 비정형 건축물의 외피시스템 사례 분석을 통하여 실증적으로 시사점을 도출하고 비정형 건축물 외피시스템의 설계와 시공시 고려해야 할 사항을 다음과 같이 제시하였다. 첫째, 시공성을 고려한 비정형 형태의 설계가 되도록 하여야 한다. 둘째, 2방향 곡면을 정확히 구현할 수 있는 단위 패널 생산 기술의 개발이 필요하다. 셋째, 비정형 콘크리트 외피용 노출 콘크리트 거푸집을 개발하여야 한다. 넷째, 외피 시스템을 부위별로 구분하여 우수처리와 방수를 위한 재료와 공법 특성과 유지관리 방안을 고려하여야 한다.