• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제21권6호
• /
• pp.162-168
• /
• 2017

탄소나노튜브는 고강도, 고내구성 콘크리트의 생산을 위한 새로운 재료 중 하나로 여겨지며, 많은 연구자들에 의하여 연구되고 있다. 탁월한 열전도도는 향후 자가발열 콘크리트의 개발에 필수적이며, 이 연구에서는 다양한 목적을 갖는 콘크리트의 개발을 위한 역학적 특성 및 미세구조 분석을 실시하였다. CNT 첨가량은 시멘트 중량대비 0.115, 0.23, 0.46wt%로 하였다. 압축강도/휨강도 시험은 재령 3, 7, 28일에 실시하였으며, 공극률은 MIP 시험을 통해 실시하였다. CNT 분산성 및 수화생성물 분석을 위하여, SEM 분석 및 열분석을 실시하였다. 그 결과, CNT 첨가에 따른 역학성능은 다소 감소하는 경향을 나타내었으나, 0.115wt% 첨가한 경우 플레인 배합과 동등 수준의 결과를 확인할 수 있었다. 향후, 기존 콘크리트와 동일한 역학성능을 보유한 CNT 첨가 배합의 개발을 통한 발열성능 확보가 가능할 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.122-129
• /
• 2012

이 연구에서는 시멘트계 광물로 제조된 그라우트의 사용에 의해 발생되는 환경문제인 pH의 증가와 중금속오염을 MC계와 킬레이트고분자를 이용하여 평가하고자 하였다. 그라우트 재료로 보통포틀랜드시멘트와 슬래그시멘트를 사용하였고 급결재로 칼슘알루미네이트계 급결성재료의 혼합물을 사용하였으며, 중금속과 pH의 발생을 방지하기 위해 증점제를 사용하였다. 측정결과, 킬레이트고분자를 사용할 경우에 그라우트에 의한 pH의 증가가 최소화되었으며 중금속($Cr^{6+}$)은 용출되지 않았다. 그 이외의 경우에는 pH의 증가와 중금속 용출이 뚜렷이 증가하였다. 또한, 재령에 따른 중금속 발생량은 용출시험 1일에서 전 용출량의 약 97% 이상이 용출되었고 이후는 추가 발생되지 않는 것으로 나타났다. 이 연구의 결과로부터 pH의 증가와 $Cr^{6+}$과 같은 중금속의 용출을 제어하기 위해서 BSC와 킬레이트고분자를 사용하는 것이 아주 유용함을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제16권3호
• /
• pp.75-83
• /
• 2012

콘크리트내의 공극률은 콘크리트 구조물의 내구적인 특성과 밀접한 관련성이 있다. 특히, 콘크리트 시공시 가수된 물은 콘크리트의 비빔과 작업성에 일시적으로 도움이 되지만, 이러한 가수는 콘크리트의 공극을 증가하게 하며, 이는 콘크리트 구조물의 내구적인 성능저하를 야기하게 된다. 본 연구에서는 물시멘트비 0.45의 시멘트 모르타르에 대하여, 단위수량을 증가시켜 물멘트비를 0.45에서 0.60으로 증가시키면서 내구성능을 평가하였다. 즉, 각 물시멘트별로 소정의 재령까지 양생한 시험체에 대하여 강도, 염화물 확산, 투기성, 포화도 및 수분 확산계수 등의 다양한 내구성 실험을 수행하였으며, 이러한 실험결과들은 변화하는 공극률과 함께 분석되었다. 또한 내구성능의 변화 비율 및 그 패턴은 공극분포, 공극률, 그리고 단위수량을 고려하여 정량적으로 평가되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.67-74
• /
• 2015

본 연구에서는 슬래그를 다량 치환한 콘크리트의 동결융해 저항성능에 미치는 미세공극의 영향을 검토하였다. 콘크리트는 용선예비처리 슬래그가 포함된 고로슬래그 미분말을 0, 40, 70 % 치환하여 제조하였으며 압축강도 특성 및 동결융해 저항성능과 미세공극을 검토하였다. 또한 설계기준강도와 목표공기량을 설정하고, 동결융해 작용에 따른 열화를 확인하기 위하여 재령 14일의 낮은 압축강도로 인한 내력저하를 유도하였다. 실험결과, 설계기준강도를 유사하게 설정하고 목표공기량을 확보하였음에도 불구하고 콘크리트의 미세공극 분포가 상이한 결과를 나타내었다. GGBS70 시험체는 동결융해를 받지 않은 초기 0사이클에서 10~100 nm 크기의 공극량이 가장 적어 공극 내 동결할 수 있는 물의 양이 적을 것으로 판단된다. 이러한 이유로 다른 시험체에 비해 동결팽창압력이 상대적으로 작기 때문에 동결융해 저항성능이 우수한 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.80-87
• /
• 2015

본 연구에서는 칼슘알루미네이트 시멘트(CAC) 모르타르의 수화생성물, 강도, 흡수율, 표면전기 저항성 및 염소이온 침투저항성을 실험적으로 고찰하였다. CAC 모르타르의 성능은 보통포틀랜드 시멘트(OPC) 모르타르의 성능과 상호 비교되었다. 실험 결과에 따르면, CAC 모르타르의 주요 수화생성물은 $C_2AH_8$ 및 $CAH_{10}$으로 조사되었으며, 압축 및 부착강도는 OPC 모르타르에 비하여 우수하게 나타났다. 뿐만 아니라, 표면전기 저항성 및 염소이온 침투저항성도 대체적으로 좋은 결과를 나타냄으로서, CAC의 우수한 성능도 확인하였다. 그러나, CAC 모르타르의 흡수율은 초기재령부터 OPC 모르타르에 비하여 다소 크게 나타남으로써, CAC 경화체의 표면흡수 성능을 개선하기 위한 연구가 더 필요할 것으로 판단된다. 반면, CAC 및 OPC 혼용배합 모르타르의 역학적 성능은 CAC 모르타르에 비하여 대체적으로 다소 떨어지는 것으로 조사됨으로써, CAC계 경화체 제조시 주의가 요구된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제18권6호
• /
• pp.21-29
• /
• 2014

본 연구에서는 모노파일지지구조의 고성능 그라우트연결부의 부착거동을 다루고 있다. 강관파일 연결부의 일체화를 위하여 섬유보강 고성능 그라우트를 개발하였으며, 재령 7일 압축강도 125MPa와 직인장강도 7.5MPa를 나타내었다. 축하중을 받는 상태에서의 그라우트의 부착거동을 평가하기 위하여 강관파일에 그라우트를 충진하여 부착실험을 수행하였으며, 그 결과를 기존의 설계기준과 분석하였다. 실험변수는 섬유혼입율 (0%, 0.5% and 0.9%), 섬유의 형상비 (60 and 80)와 전단키의 높이와 간격의 비 (0.013 and 0.056)로 선정하였다. 실험결과 최대부착강도는 30.8MPa로 관찰되었으며, 섬유 혼입율보다는 전단키의 높이와 간격의 비가 부착강도에 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.182-188
• /
• 2018

최근 우수한 전기전도도와 넓은 비표면적을 갖는 탄소나노튜브(CNT)를 활용하여 고강도 및 고내구성 콘크리트의 생산을 위한 연구가 많은 연구자들에 의하여 활발히 이루어지고 있다. CNT의 혼입을 통한 콘크리트의 고강도에 대한 연구가 주를 이루고 있으나, 그 외의 연구는 미흡한 실정이다. 이에, 본 연구에서는 CNT 첨가량에 대한 시멘트 복합체의 역학성능 및 발열성능에 대한 평가를 실시하였다. 낮은 물-바인더 비를 기반으로 하는 시멘트-플라이애시 배합에 대하여, 바인더 중량대비 0.2% 및 0.5%의 CNT 첨가에 따른 재령별 압축강도, 수화특성분석을 위한 미소수화열 분석, 페이스트 내 CNT의 분산 및 주변 수화물과의 관계를 규명하기 위한 SEM분석, 기준전극 삽입을 통한 발열실험 및 열 중량 분석을 실시하였다. CNT 첨가량의 증가에 따라 발열성능은 증가하며, CNT가 첨가되지 않은 기준 배합 CNT가 첨가된 배합의 경우 동등수준의 역학성능을 갖는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.9-15
• /
• 2018

고유동 콘크리트의 사용이 일반화 되면서 유동화제 사용에 따른 콘크리트의 초기 재료물성 발현에 대한 관심이 높아지고 있다. 콘크리트 수화반응에 따른 응결시점은 초기 물성 발현을 나타낼 수 있는 지표 중 하나이며, 이러한 응결시점 평가를 위해 관입저항시험과 함께 다양한 비파괴 평가 기법들이 사용되고 있다. 본 연구에서는 전기비저항 측정법을 이용하여 유동화 모르타르의 응결 지연 현상 평가에 관한 실험연구를 수행하였다. PC계 유동화제 첨가량에 따른 총 9종류의 모르타르 샘플을 준비하였으며, 4-전극법을 이용한 초기재령 모르타르 샘플의 전기비저항 변화를 24h 측정하였다. 측정결과로부터 결정된 전기비저항 상승시기를 모르타르 응결시점 평가를 위한 전기적 변수로 사용하였으며, 측정결과의 비교 분석을 위해 동일 샘플의 관입저항시험을 실시하였다. 또한 유동화 모르타르의 1일 동 탄성계수 및 압축강도 측정을 통해 전기비저항 측정을 이용한 유동화 모르타르의 초기 재료물성 평가 가능성을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제24권5호
• /
• pp.143-149
• /
• 2020

본 연구에서는 금속 적층 제조로 출력한 격자 구조체의 내부 공극에 반응성 아크릴 화합물을 충진시켜, 밀도 제어가 가능한 밀실 복합 격자 구조체를 제작하는 것을 목표로 한다. 또한 본 격자 구조체를 건설분야에 적용하기 위하여 반응성 아클릴 화합물에 보통 포틀랜드 시멘트를 첨가함으로써 콘크리트와의 부착성능을 향상시킨 부착력 증진 반응성 아크릴 화합물을 검토하였다. 최종적으로 제조한 부착력 증진 반응성 아크릴 화합물을 격자 구조체 내부에 충진하여 밀도 제어형 기능성 복합 격자 구조체(Hybrid Lattice structure)의 비중, 흡수율 및 부착강도를 검토하였다. 그 결과, 밀도 제어 가능, 흡수율 1.0 % 이하 및 재령 1일 부착강도 1.78 MPa ~ 1.98 MPa의 결과물을 도출하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권6호
• /
• pp.112-119
• /
• 2022

최근 탄소중립에 관한 관심이 높아지면서 건설 산업에서 하이볼륨 플라이애시 콘크리트를 사용하는 연구가 다양하게 수행되고 있다. 하지만 HVFC는 초기 압축강도가 낮은 단점이 있어, 이를 개선하기 위해 나노 소재를 활용한 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 나노 실리카는 포졸란 재료로서 이러한 조기 강도 지연을 보완할 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 나노 실리카를 HVFC에 혼입하여 초기 수화반응에 미치는 영향과 이에 따른 미세구조의 개선에 대해 조사하였다. 초기 수화반응은 응결실험과 미소수화열을 통해 분석하였고, 재령에 따른 압축강도와 열중량 분석을 진행하였다. 미세구조 개선의 효과는 수은압입법을 통해 평가하였다. 실험결과 나노실리카를 혼입하였을 때, 초기 강도가 증가하였고 미세구조가 개선되는 것으로 나타났다.