• 콘크리트학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.445-454
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• 2016

노후 시설물의 증가에 따라 건설폐기물은 일정 수준까지 증가한 이후, 현재는 어느 정도 안정화 된 추세에 있지만, 전체폐기물 중에서 건설폐기물은 아직까지도 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 또한, 천연 골재 채취 금지에 의한 골재 난 심화 및 골재 공급원 개발에 의한 국토훼손과 자연환경 파괴 등에 따라 환경복원에 막대한 국가예산 소요가 불가피한 상황이다. 이에 대한 대책 방안으로 국토교통부는 순환 골재 품질기준을 공포하여 순환 골재 품질에 따른 용도와 관리를 할 수 있도록 추진하고 있으나, 경제적 부가가치가 높은 용도로의 활용은 아직 저조한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 저자의 선행연구에서 제시한 탄산화 개질 조건인 $20^{\circ}C$, RH 60%, $CO_2$ 20%에서 순환 잔골재 4일, 순환 굵은 골재 14일간 탄산화를 실시한 순환 골재의 품질개선효과 및 이를 이용한 순환 골재 콘크리트의 성능 평가를 통하여 구조용 콘크리트로의 적용 가능성에 대한 실마리를 찾고자 한다. 그 결과, 탄산화 개질을 통하여 순환 잔골재의 흡수율이 0.91%, 순환 굵은 골재의 흡수율이 0.7% 저감되어 품질개선에 기여하였다. 또한, 탄산화 개질 골재를 이용한 순환 골재 콘크리트의 물리적 특성 및 내구성능이 일반 콘크리트와 유사한 결과를 나타내어 구조용 콘크리트로의 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권5호
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• pp.49-58
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• 2012

이 연구에서는 순환굵은골재를 사용한 철근콘크리트 보의 휨거동을 평가한다. 이를 위하여 골재의 종류와 흡수율이 서로 다른 3개의 실험체를 제작하였다. 모든 실험체는 4점 가력을 받도록 계획하였으며, 전단의 영향이 크도록 전단경간비를 2.5로 계획하였다. 실험체의 모멘트-곡률 관계를 예측하기 위하여 인장증강효과를 고려한 비선형 휨해석을 수행하였으며, 실험체의 전체 거동을 평가하기 위하여 전단의 영향을 고려할 수 있는 비선형 유한요소해석을 수행하였다. 실험결과, 흡수율 6%의 순환굵은골재를 사용한 실험체의 휨강도와 균열특성은 천연골재를 사용한 실험체와 서로 유사함을 확인할 수 있었다. 그리고 실험결과와 해석결과를 비교한 결과, 기존 해석방법을 이용하여 순환굵은골재를 사용한 철근콘크리트 보의 거동을 타당하게 예측할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.209-217
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• 2011

최근 구조물들이 대형화됨으로써 보통 콘크리트를 사용할 경우 강도 및 내구성에 비하여 중량이 크다는 결점으로 인해 콘크리트 구조물의 설계 및 시공의 안정에 제약을 주게 된다. 이러한 결점을 개선하기 위해서는 자중이 작고 강도가 큰 경량콘크리트가 요구되나, 국내에서는 실용화를 위한 연구가 아직 미비한 실정에 있다. 일반적으로 고온에서 소성시켜 제조된 인공골재는 골재가 팽창되어 내부에 무수한 기포를 가지게 된다. 따라서 골재의 크기에 따라 이들의 기포가 경량콘크리트 비중과 강도에 미치는 영향 연구가 필요하다. 본 연구에서는 국내에서 개발된 화력발전소 폐기물과 점토를 고온에서 소성, 팽창시켜 만든 인공경량골재의 입도별 배합설계를 실시하고 실험을 통하여 경량콘크리트의 비중 및 강도변화를 비교 고찰했다. 또한 경량콘크리트의 고강도 발현을 위한 인공경량골재의 최적 입도비를 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.147-156
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• 2006

본 연구는 재생굵은골재를 이용한 콘크리트의 성능을 개선하기 위하여 SBR 라텍스를 활용하여 재생골재 콘크리트를 제조하고, 유동성과 역학적 성능 및 건조수축에 대하여 검토하였다. 실험결과 SBR 라텍스를 6%정도 혼입하면 재료분리에 저항하는 유동성을 확보할 수 있고, 압축강도 증진 및 휨강도 개선에 큰 효과가 있는 것을 알 수 있었다. 또한 건조수축의 감소에 우수한 재생골재 콘크리트를 제조할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.268-275
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• 2021

콘크리트의 강도를 결정하는 3가지 요인은 시멘트 페이스트의 강도, 골재의 강도, 골재와 시멘트페이스트 계면영역의 강도가 있다. 이 중 계면영역의 강도가 가장 취약하다. ITZ(Interfacial Transition Zone)는 10~50㎛로 형성되며, 수산화칼슘의 비율은 높아지고, CSH는 낮은 비율을 나타낸다. 높은 수산화칼슘 비율은 ITZ의 부착강도 저하의 원인이 된다. 이로인해 ITZ는 더 약한 영역이 된다. ITZ의 문제점은 경량골재를 활용할 때 더 불리한 요소로 나타난다. 계면특성의 기존연구는 계면파괴인성을 측정하고, 계면에 영향을 주는 인자들을 파악했고, 굵은 골재를 사용하지 않은 시멘트 경화체에 SEM과 XRD분석을 진행했다. 또한 EMPA-BSE장비를 활용하여 미세구조를 파악하였다. 하지만 기존의 연구에서는 미세구조와 역학적 성질 파악에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 천연골재와 경량골재 계면을 파악하기 위해 EIS측정 장비를 활용하여 전기저항을 측정하는 방식을 채택하였고, 경량골재 겉면을 고로슬래그 코팅을 통해 계면상태의 변화를 실험하였다. 실험결과, 천연골재와 경량골재의 압축강도는 밀도가 높은 천연골재 높은 강도를 나타냈고, 경량골재 표면 코팅 시 천연골재 이상의 강도를 나타냈으며, 골재 종류별 전기저항의 차이를 보였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.193-203
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• 2011

본 연구에서는 폐콘크리트에서 발생하는 순환잔골재가 구조용 재료로서 많은 문제점이 있음을 인지하고 순환잔골재가 포함하고 있는 미분말이 강도증진 효과와 유동성을 증가 시킬 수 있다는 특성을 이용하여 자기충전 콘크리트(Self-Compacting Concrete, 이하 SCC로 표기)에 활용하게 되었다. 즉 순환잔골재가 갖는 미분말이 자기충전 콘크리트 특성인 고강도(40 MPa 이상)와 높은 유동성(JSCE 2등급)을 발현하기에 적당하여 폐콘크리트에서 발생하는 순환잔골재를 일반잔골재 대비 순환잔골재의 혼입률을 25%씩 증가시켜, 총 5수준으로 달리하여 자기충전 콘크리트에 적용하였으며, 이에 따라 굳지 않은 콘크리트의 물리적 특성, 경화한 콘크리트의 역학적 및 내구 특성을 검토하여 순환잔골재를 자기충전 콘크리트 재료로서 활용 가능성을 검토하고자 한다. 그 결과 물리적, 역학적 및 내구특성의 5수준 배합비율 중 일반잔골재 대비 순환잔골재는 50% 혼입률까지 적용가능하다는 결론을 얻었으며, 그 이상의 혼입률에서는 오히려 성능저하가 발생한다는 것을 알 수 있었다. 또한 실생활에서의 적용 가능성을 알아보기 위한 실구조물의 적용성이 차후 검토 되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.1-10
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• 2014

본 연구에서는 표준실험체 (BSS), 순환굵은골재와 고로슬래그 미분말의 치환과 하이브리드섬유를 보강한 실험체 ($BSPRR_1$, $BSPRR_2$시리즈), 순환굵은골재와 고로슬래그 미분말의 치환과 PVA섬유를 보강한 실험체 (BSPG시리즈)로 총 13개의 실험체를 실물크기의 1/2로 축소 제작하여 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 하중-변위, 파괴형태, 최대내력 등을 규명함으로써 구조성능의 개선정도를 평가하였다. 실험결과 순환굵은골재와 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트에 하이브리드섬유를 보강한 실험체 ($BSPRR_1$, $BSPRR_2$시리즈)의 경우 표준실험체 (BSS)에 비하여 압축강도는 최대 13%, 최대내력은 4~21%, 연성능력은 각각 4~28% 증가하는 결과를 나타내었다. 그리고 또한, 충분한 연성적인 거동과 안정적인 휨인장 파괴를 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권4호
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• pp.431-440
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• 2011

콘크리트 구조물은 화재에 노출시 고온에 의해 내부 구조가 변화하며 보유하고 있는 강도와 변형 성능이 저하되어 최종적으로 수명이 단축하게 된다. 그 성능 저하 수준은 도달된 온도, 고온에 노출된 시간, 콘크리트의 배합, 골재의 특성 및 콘크리트 자체의 특성 등에 의해 결정된다. 이 연구는 물시멘트비, 잔골재율 및 굵은 골재의 최대 크기등의 변수에 대한 초고강도 콘크리트의 열적 거동을 평가하기 위해 실시되었다. 상온 및 $500^{\circ}C$의 온도에 대하여 초음파 속도, 동탄성 계수, 정탄성 계수 및 압축강도 시험은 ${\varnothing}100{\times}200\;mm$ 원주형 콘크리트 시험체를 사용하여 실시되었다. 결과로서 $500^{\circ}C$의 온도에서 가열된 초고강도 콘크리트의 잔존 역학적 특성은 물결합재비, 잔골재율 및 굵은 골재 최대 치수의 변화에 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.99-107
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• 2014

본 연구에서는 순환골재 콘크리트의 성능에 대한 양생방법의 영향에 대하여 실험적으로 고찰하였다. 순환골재 콘크리트 제조를 위하여 부순골재에 순환골재를 0, 25, 50, 75 및 100%로 대체하였으며, 증기양생한 콘크리트의 압축 및 쪼갬인장강도, 투수공극, 염소이온 침투저항성 및 건조수축을 소정의 재령에서 측정하여 수중양생한 콘크리트의 성능과 비교하였다. 실험결과에 따르면, 양생방법에 관계없이 순환 골재 대체율이 증가할수록 콘크리트의 역학적 성능은 감소하였다. 한편, 초기재령에서 증기양생된 콘크리트는 수중양생된 콘크리트와 비교하여 매우 우수한 성능을 나타내었다. 그러나, 장기재령 (28일)에서 증기양생의 효과는 초기재령에 비하여 두드러지게 나타나지 않음을 알 수 있다. 결론적으로, 본 연구의 범위 내에서 순환골재 콘크리트의 성능향상을 위하여 증기양생법의 적용이 유용할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.23-29
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• 2019

본 연구는 굵은골재의 완전 리사이클 기술개발을 위해서 시멘트계 재료를 이용한 개질 페이스트를 이용하여 원골재의 표면을 코팅하는 표면개질 기술을 적용하고 있다. 이 때에 원골재와 개질 페이스트의 계면은 개질 페이스트의 점착력과 점도에 의존되어 개질골재의 피막두께가 결정된다고 생각할 수 있다. 본 연구에서는 굳지 않은 상태에서의 개질 페이스트의 유동특성을 파악하고 표면 개질골재의 피막 두께에 대해 검토한 결과, 개질 페이스트를 빙엄유체로서 가정하여, 잉여 페이스트 이론과 유동학 정수 (항복치)를 고려하는 것으로 개질 페이스트의 정량적인 피막 두께의 설계가 가능하여, 표면개질 골재를 이용한 콘크리트의 정량적인 배합설계가 가능할 것으로 판단된다.