• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.869-872
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• 2008

최근, 고온가열을 받은 콘크리트의 압축강도, 탄성계수 및 최대하중에서의 변형에 대한 체계적인 연구가 실험적으로 접근되고 있다. 본 연구는 40, 60, 80MPa급 고강도콘크리트의 재료역학적 특성에 있어서 $20{\sim}700^{\circ}C$ 범위로 상승되는 온도의 영향을 연구하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 제안한 시험법은 설계하중 사전재하 및 잔존강도 시험방법으로서 극한강도의 25%하중을 사전재하한 후 시험체의 가열을 하중을 유지한 상태에서 목표온도까지 가열하였고 재하는 고온상태 및 상온에서 24시간 냉각상태에서 시험체가 파괴될 때까지 재하를 실시했다. 시험결과 콘크리트 강도가 증가할수록 상온의 수준과 비교하여 고온에서의 상대적인 압축강도와 탄성계수는 감소하는 것으로 나타났으며 실험결과를 바탕으로 온도의 수준에 따른 압축강도와 탄성 계수의 상관 관계식을 도출하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.235-236
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• 2009

본 연구는 초고성능 콘크리트의 압축강도를 더욱 증진시키기 위해 고온양생방법을 다양하게 변화시켜 UHPC의 압축강도에 미치는 영향을 파악하고자 하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.698-707
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• 2002

본 연구에서는 건축물에 발생된 화재와 같이 단기간에 빠르게 가열되는 조건하에 고강도 콘크리트의 압축강도특성을 구명하기 위하여 기존의 내화실험결과를 수집 및 분석하며 아울러 현행 노출온도에 따른 압축강도의 상관관계 기준식의 고강도 콘크리트에 적용 가능성을 검토하고자 한다. 노출온도에 따른 고강도 콘크리트의 압축강도 변화 특성은 내화실험방법(재하, 비재하 및 비재하 잔여 강도실험) 및 골재종류(천연 및 경량골재)에 따라 다르게 나타나므로 실험방법 및 골재종류별로 나누어 비교 및 분석하였다. 고강도 콘크리트의 압축강도 특성은 보통강도와는 노출온도에 따라 다르게 나타났으며 노출온도 약 2$0^{\circ}C$에서 40$0^{\circ}C$범위에서 보통강도 콘크리트보다 급격하게 압축강토가 저하되었으며 40$0^{\circ}C$ 이상에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 80$0^{\circ}C$에서 고강도 콘크리트의 압축강도는 상온 압축강도의 30%까지 감소되었다. 노출온도에 따른 압축강도 및 탄성계수 변화에 대한 실험결과와 유럽 기준을 비교하여 볼 때 현행 기준식은 안전측이지 못하므로 화재에 노출된 고강도 콘크리트의 압축강토 및 탄성계수 평가에 적응 가능성이 결여된 것으로 평가되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.333-338
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• 2013

본 논문에서는 쇼트피닝 가공된 Alloy 600 재료의 고온환경하에서의 압축잔류응력 및 피로거동에 대해 연구하였다. 연구에 사용된 Alloy 600 재료는 원자력발전소에서 사용되는 주요부품 소재이며, 피닝가공으로 형성된 압축잔류응력은 응력부식균열(SCC; Stress Corrosion Cracking)의 발생을 크게 억제하는 것으로 알려져 있다. 현실성 있는 실험결과를 획득하기 위하여 실제 국내 원자력 발전소 주요부품의 사용온도를 포함한 고온 환경에서 피로특성 및 압축잔류응력을 평가하였다. 연구결과 약 $538^{\circ}C$이하에서는 피닝가공 효과가 존재하는 것으로 파악되었다. 피로수명은 $538^{\circ}C$ 까지 유지되는 것으로 분석되었으며, $538^{\circ}C$ 에서의 압축잔류응력은 상온에서의 값에 비하여 68.2%를 유지하였다. 본 연구결과는 원자력발전소의 안전 및 신뢰성 확보에 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권5호
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• pp.89-100
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• 1998

본 연구는 양생온도이력이 콘크리트 강도에미치는 영향을 평가하기 위한 것으로 물 시멘트비가 60%, 45%, 26%인 3종류의 콘크리트에대하여 5$^{\circ}C$부터 5$0^{\circ}C$까지의 항온양생과 초기재령에 고온도이력을 변수로 한 변동온도양생을 실시한 공시체의 압축강도를 측정하였다. 또한 그 실험결과에 강도평가 방법의 하나인 Maturity 개념을 도입하여 강도평가에 미치는 재령, w/c, 온도이력 등에 대한 영향을 평가하였다. 항온양생 실험결과에 따르면 물시멘트비가 낮을수록 초기재령에서의 강도발현은 높게 나타나며 양생온도 5$0^{\circ}C$인 경우를 제외하고 재령7일까지의 강도발현은 양생온도가 높을수록 크게 나타나고 있다. 한편, 변동온도양생실험결과에 의하면 초기재령에서 고온양생한 콘크리트의 강도발현은 물시멘트비의 영향을 크게 받으며, 1주 이후의 양생온도가 강도발현에 미치는 영향은 1주까지의 고온도이력에 대한 영향에 비교해 2차적이다. 기존의 Maturity개념인 Saul-Bergstrom의 함수와 Ooi의 함수를 가지고 항온 및 변동온도 양생실험결과를 분석한 결과, 전체적으로 Saul-Bergstrom식에 의한 경우가 실험값과의 차이가 작게 나타났으나 두 식 모두 Maturity 가 큰 경우에는 계산에 의한 값이 실험에 의한 값보다 크게 나타나고 있어 장기 재령시 강도평가는 한계강도 개념을 고려한 새로운 Matruity함수를 제안할 필요가 있다.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2009년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.147-154
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• 2009

화재와 같은 고온의 환경에서 콘크리트의 고강도화는 폭렬(Explosive Spalling)이라는 큰 위험성을 가지고 있으며, 이러한 폭렬의 원인으로는 콘크리트 내부의 수증기압이 가장 큰 원인으로 제기되고 있다. 본 논문은 콘크리트의 폭렬발생 있어서 압축강도 및 함수율이 초기 폭렬특성에 미치는 영향을 실험적으로 검토하기위하여 건축구조물의 화재 온도조건인 ISO834 화재온도이력곡선을 15분, 30분 적용하여 콘크리트의 초기 폭렬특성을 검토하였다. 그 결과 압축강도 가열시간 함수율이 증가할수록 폭렬발생 및 폭렬현상이 증대되는 경향이 나타났으며, 15분, 30분 가열시간에 따른 잔존강도율을 나타내었다. 또한, 압축강도 및 함수율에 따른 폭렬발생영역을 분석하였으며, 압축강도 50${\sim}$100 MPa의 경우 함수율 3%이하, 100 MPa이상의 경우는 1%이하로 제어할 경우 폭렬현상이 발생하지 않을 것으로 판단되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.449-456
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• 2014

지오폴리머 반응은 매우 복잡하며, 플라이애쉬 화학조성, 입도분포, 자극제 농도와 종류, 양생온도, 양생시간 등이 지오폴리머 물성에 많은 영향을 미치고 있는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 양생조건이 플라이애쉬 기반 지오폴리머 강도에 미치는 영향을 실험하기 위하여, 양생온도, 고온양생 전 전치시간, 고온에서의 양생시간 등을 변화시켜 양생조건 변화에 따른 지오폴리머 페이스트의 압축강도, SEM, 공극특성 등에 대하여 분석하였다. 실험 결과 양생온도가 높을수록 지오폴리머의 강도는 증가하였으며, 전양생시간이 길어질수록 지오폴리머 강도는 증가되었으나, 고온양생에서의 양생시간이 길어지면 압축강도가 저하현상이 관찰되었다. 고온에서의 양생시간이 길어지면 공극구조의 변화에 따라 강도 저하 현상이 관찰되었다. 따라서 양생온도와 양생시간은 지오폴리머 강도 및 미세구조에 큰 영향을 미치고 있는 것을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.431-438
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• 2006

화재 피해 콘크리트 건축물의 기존 손상도 평가 방법은 명확한 손상 깊이를 정량적으로 추정하기가 어렵고, 특히 코아 압축강도 테스트는 콘크리트 깊이별로 수열온도 따라 손상도의 변화를 반영하지 못하고 손상 공시체의 압축강도를 구조체 압축강도 저하의 대표 값으로 사용하게 되어 손상 깊이의 판단이 어려운 불합리한 점이 있다. 따라서 본 연구에서는 화재 피해를 입은 철근콘크리트 슬래브나 벽체 부재의 손상 깊이를 정량적으로 평가하기 위해서, 공시체를 대상으로 전기로에서 일면 가열한 후, 2cm 두께로 절편화시켜 색조분석, 흡수율 및 할렬인장강도실험에 의한 압축강도를 분석함으로써 공시체 깊이별 손상 깊이를 정량적으로 평가하는 실험기법을 제안하고 고온에 노출된 콘크리트의 특성변화를 고찰함으로써 그 적용성을 검증하였다. 실험결과, 본 연구에서 제안한 손상도 평가기법은 가열조건 및 강도별로 공시체 깊이에 따른 잔존강도의 정량적 평가가 가능하였으며, 이 결과를 이용하여 화재를 경험한 슬래브나 벽체의 보수보강 범위를 선정하는 판단 기준으로 활용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.1-8
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• 2012

본 연구에서는 실물모형 화재시험 후 쉴드터널 라이닝의 손상평가를 수행하였다. 먼저 고온에 노출된 쉴드터널 라이닝의 코어 채취를 통해 잔존압축강도를 측정하고, X선 회절분석 및 열중량 분석으로 수열온도를 예측하였다. 코어 채취에 의해 측정된 잔존 압축강도를 통해 고온에 의한 부재의 강도저하를 평가할 수 있었다. 또한 정확한 수열온도 예측이 이루어진다면 기존의 연구결과를 통해 부재의 잔존압축강도를 추정할 수 있다. X선 회절분석 및 열중량 분석은 약 $450^{\circ}C$의 온도를 기준으로 수열온도 예측이 가능하지만 정량적인 수열온도의 판단에는 한계가 있었다. $400{\sim}600^{\circ}C$의 수열온도범위에서는 기기분석에 의한 평가와 더불어 해석적 기법이 병행된다면 보다 정확한 수열온도 예측이 가능할 것이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.199-205
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• 2015

이 연구에서는 고온의 축열재료로 사용하기 위한 알루미나 시멘트 복합재료의 역학적 및 열적 특성을 파악하고자 하였다. 알루미나 시멘트를 기본 바인더로 하고 플라이애시, 실리카퓸, CSA (calcium sulfo-aluminate) 및 그라파이트의 치환에 따른 고온에서의 물성을 파악하였다. 알루미나 시멘트 기반 복합재료의 역학적 특성으로서 열사이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하였다. 또한, 복합재료의 열적 특성으로서 열전도율과 비열을 측정하였다. 열사이클링 적용 이후의 잔류압축강도 측정결과, 알루미나 시멘트만을 사용한 배합과 알루미나 시멘트를 실리카퓸으로 치환한 배합의 압축강도가 크게 나타나며, 이 두 배합의 잔류강도 비는 65%를 상회한다. 그라파이트를 혼합한 복합재료의 비열이 가장 크고 이는 그라파이트의 비열이 크기 때문이다. 연구결과는 콘크리트를 고온조건에서의 축열매체로 활용하기 위한 실제적인 기초실험 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.