• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제33권12호
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• pp.63-70
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• 2017

When industrial by-products like slag and fly ash are using in concrete with cement, it improves strength and durability against external deterioration factors by densifying the structure through potential hydraulic and pozzolanic reaction. But it has been pointed out that high dependence on the quality variation and the curing condition using a admixure material for concrete. In this study, the characteristics of internal micropore structure according to curing condition were analyzed for pastes and mortar specimens under using blast furnace slag powder. As a result, the variation of compressive strength and the internal microstructure were observed according to curing conditions by binder type. Particularly, using blast furnace slag powder, decrease in compressive strength were clearly observed in indoor and carbonation curing compared with water curing. The pore structure analysis also clearly observed the decrease of the gel pore existing in the CSH hydrate layer and the increase of the capillary pore in indoor and carbonation curing compared with water curing condition.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.145-152
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• 2023

본 연구에서는 알칼리 이온의 침출을 완화하기 위해 전기화학적 처리로 100일 동안 수중 환경에 침지된 시멘트 페이스트의 표면을 현미경으로 관찰하였다. 계면 영역에서의 미수화물 입자와 공극률을 정량적으로 평가하기 위하여 주사 전자 현미경을 통해 후방 산란 전자(BSE) 이미지를 얻었다. 그 결과, 전기화학적 처리에 의해 표면부의 공극률이 크게 감소한 반면, 전하 상태에서 제한된 수화반응에 의해 미수화 입자는 다소 증가한 것으로 나타났다. 전기화학적 처리에서, C-S-H 겔에 존재하는 Ca²⁺ 이온은 공극수 내의 OH^- 이온과 Ca(OH)₂ 형태로 침전되어 C-S-H 겔을 낮추면서 동시에 Ca(OH)₂를 증대시킬 수 있다. 실질적으로 알칼리 침출에 대한 위험성은 전기화학적인 처리 하에서 제한된 이온화 매트릭스에 의해 감소될 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.523-530
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• 2022

해수의 흐름이 존재하는 방조제 제체 보강공사 시 가장 큰 문제는 재료의 유출로, 콘크리트의 중력식 타설은 원활히 공극을 채우기 어렵고 굳지 않은 콘크리트의 시멘트는 해수에 분산될 확률이 높기 때문에 경화 후 품질의 신뢰성이 저하될 뿐만 아니라, 인근 환경에 악역향을 끼칠 수 있다. 이에 주입이 가능한 겔형태의 주입재가 필요하다, 본 연구에서는 급결성을 띠는 전기로환원슬래그 및 고로슬래그를 활용하여 초기 강도와 해수 침지에 따른 내구성 향상 효과를 평가하였다, 실험 결과 실리카계 약액과의 반응을 통해 흐름성을 갖는 겔형태의 주입재 제조가 가능하였으며 겔의 흐름성은 배합에 따라 105~143 mm 수준으로 현장모사 시험을 통해 외부 유출 없이 공극을 채울 수 있어 현장 적용성을 확인하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제14권3호
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• pp.115-122
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• 2004

다공성 물질이 건조될 때 입자는 겔 상태의 그물망 구조를 갖는다. 따라서 건조공정 중 발생하는 잔류응력을 정확하게 해석하기 위해서는 공극률과 공극형상에 따른 물성을 알아야 한다. 본 연구에서는 균질화법으로 원형과 십자형의 공극을 갖는 미시적인 겔구조로부터 공극률에 따른 재료의 탄성특성을 예측하고. 다공성 세라믹 애자의 건조공정을 유한요소 해석하였다. 해석 결과, 변형 형상과 온도, 습도 분포는 공극을 고려하지 않은 해석과 유사하지만 잔류응력 값은 큰 차이가 있음을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.67-67
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• 2004

다공성 물질을 건조하거나 습한 환경에 노출시키면 열과 수분이 외부로 전달된다. 열 및 수분 전달로 인한 은도 및 습도의 변화는 물질 체적을 변화시켜 습열 응력을 유발시킨다 즉 다공성 제품의 품질은 외양뿐만 아니라 건조 공정 시의 온도, 수분함유량, 응력, 변형률 등의 공정변수에 크게 영향을 받는다. 최근까지도 다공성 물질의 생산 공정은 다수의 공정변수를 갖는 복합공정이기 때문에 이들의 영향을 정량적으로 평가하는 것은 매우 까다로워 현장 경험에 기초한 기술자의 노하우에 의존해 왔다.(중략)

• 지질공학
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• 제13권3호
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• pp.309-320
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• 2003

ASTM C 227-90에 의한 모르타르봉 팽창의 원인에 대해서 현재까지는 막연히 알칼리-골재 반응에 의한 것으로 알려져 왔으나 본 연구에서는 팽창의 원인을 알칼리-골재 반응에 의한 팽창 외에 겔 공극의 팽창과 골재 자체에 형성된 엽리나 쪼개짐에 물이 침투되어 물리적으로 팽창되는 간극수에 의한 팽창으로 세분하였다. 또한 총 팽창량을 이들 세분된 팽창요인별로 정량적인 계산을 실시한 바 골재에 따라서는 팽창결과가 주로 간극수에 의한 것도 있고, 알칼리-골재 반응에 의한 것도 있으며 이들이 복합적으로 작용한 것도 있음을 알게 되었다. 이러한 방법으로 현무암, 사암 등 몇 몇 골재의 문제점을 분석하였다 콘크리트는 현재 건설구조물의 대부분을 차지하고 있으며, 골재는 콘크리트의 75% 내외를 점유하고 있는 만큼 골재의 올바른 선정은 중요한 의미를 갖는다. 또한 이미 완성된 콘크리트 구조물에 골재와 관련된 문제점이 발생하였을 때 이를 치유하는데 정확한 원인을 알아내는 것이 중요하다고 보며 본연 구는 그러한 면에서 활용면을 찾을 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권9호
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• pp.47-58
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• 2010

본 논문에서는 2.0 Shot 방식의 최적 주입비를 산정하고 이에 대한 주입시간과 강도에 대한 검증을 실시하였다. 따라서 본 연구를 수행하기 위하여 유제거동 지배방정식을 이용하여 최적 주입비를 산정하고 이에 대한 실내실험과 현장실험을 실시하였다. 실내실험은 주입비의 변화에 따른 주입시간의 비교, 재령과 공극비의 변화에 따른 강도 특성을 예측하기 위한 호모겔과 샌드겔의 강도실험으로 구분하여 실시하였다. 연구결과 2.0 Shot 방식의 최적 주입비는 1:2 일 경우 침투가 가장 효율적으로 나타났다. 강도 실험에서도 다른 주입비에 비해 최적 주입비가 큰 강도를 발현하는 것으로 나타났다. 또한 현장실험을 통하여 현장에서도 높은 강도가 발현될 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.475-482
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• 2007

콘크리트 구조물의 사용 년수 증가에 따른 열화 (aging) 방지 및 내구성능 향상을 목적으로 개발된 유무 기합성 표면 침투 보강제의 성능 및 적용성을 실험적 방법으로 입증하였다. 본 연구에서는 무기 재료인 TEOS (tetra-ethoxyorthosilicate)와 유기재료인 acrylate monomer를 용액중축합 방법으로 합성함으로써 졸-겔 반응 (sol-gel process)에 의한 실리케이트의 내구성능 향상 효과와 함께 유기모노머의 부드럽고 유연한 충격 완화층 형성을 통한 콘크리트의 성능 개선 효과와 isobutyl-orthosilicate 등의 성능 개선 물질을 추가함으로써 콘크리트 침투 후의 열화 억제 성능을 향상시켰다. 개발된 유무 기합성 표면 침투 보강제는 침투 후 콘크리트 내부 공극을 물리 화학적으로 안정된 화합물로 충진 시킴으로써 구체 강화에 따른 압축강도 증가 효과는 물론, 염해 및 탄산화, 동결융해 및 복합열화 등의 사용 환경적 열화 요인에 대한 내구성 향상 효과가 높아 콘크리트 구조물의 효율적인 수명 관리 기법으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제33권1호
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• pp.37-47
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• 2024

그라우팅 공사에서 재료의 주입범위를 제한하기 위해 사용되는 대표적인 공법은 약액을 사용하여 시멘트계 재료의 겔화를 유도하는 LW법(Labiles waterglass method)으로 이는 다양한 환경에서 사용되고 있으나 지하수의 유속이 빠르거나 지반 내 공극이 큰 경우 겔이 되기 전 재료가 유실되는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 주입 시 유실을 최소화 하기 위하여 전기로환원슬래그 및 고로슬래그를 활용하여 가소성 그라우트재료를 제조하였으며 유동성, 강도특성, 해수 침지에 의한 내구성 및 주입성능을 검토하였다. 실험 결과, 가소성 그라우트 재료는 배합에 따라 105~143mm의 유동성을 가지며, LW법 대비 강도 및 내구성이 향상된 결과를 확인하였다. 또한 진동 및 충격을 부여하는 공법을 함께 적용하여 일반공법 대비 차수효과가 개선됨을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.89-96
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• 2023

산업부산물인 페로실리콘을 사용한 시멘트 콘크리트의 내구성능을 평가하기 위하여 페로실리콘의 치환율을 3단계로 변화시켜 제조한 시멘트 경화체의 염화물침투저항성, 알칼리실리카 반응성에 대하여 평가하였다. 페로실리콘을 사용한 시멘트 콘크리트의 내구성능은 화학조성이 유사한 실리카흄과 비교하여 평가하였으며, 에너지 분산형 X선 분광법, 공극측정 및 X선 회절분석 등 기기분석을 통하여 페로실리콘 콘크리트의 미세 구조적 특성을 고찰하였다. 그 결과, 페로실리콘을 10 % 치환한 경우 OPC콘크리트보다 높은 강도발현 특성을 보인 반면 치환율이 20 %, 30 % 증가할수록 압축강도는 낮게 발현되었다. 그러나 염화물 침투저항성에 대한 결과는 치환율이 증가할수록 우수한 결과를 나타내었으며, 실리카흄을 사용한 경우에 비하여 페로실리콘을 사용한 콘크리트의 내구성은 약간 떨어지지만 OPC에 비해서는 우수한 결과를 나타내었다. 이는 페로실리콘의 실리카(SiO₂) 함량이 높아 더 많은 C-S-H 겔을 생성하여 더 밀실한 공극 구조를 만들었기 때문이라 생각된다. 길이변화시험을 통한 규산염 바인더에 대한 알칼리실리카반응의 위험성은 대부분 0.2 % 미만으로 나타났으며, 페로실리콘 및 실리카흄을 사용한 모르타르 모두 치환율이 증가할수록 알칼리실리카 반응에 대한 저항성은 우수한 것으로 나타났다. 따라서 고가의 실리카흄을 사용하는 대신 산업 폐기물을 재사용하면 제조 중 환경 부하를 줄이고 비용을 절약할 수 있을 것으로 판단된다.