• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.283-288
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• 2018

균열 자기치유 소재는 균열발생 시점부터 노출환경 조건에 따라 활성화되기 때문에 치유성능과 균열면의 노출환경 조건과의 관계 규명이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 자기치유형 보수 모르타르의 치유성능에 노출환경 조건이 미치는 영향을 투수시험을 통하여 조사하였다. 균열시험체의 초기 균열폭에 대한 온도 및 습도의 영향을 조사한 결과, 양생온도의 영향은 미미하였으나, 건습변화에 의해서는 균열닫힘 현상이 발생하고 있음을 확인하였다. 그리고 자기치유형 보수 모르타르 시험체의 균열부위에서 생성된 치유물질은 calcite 광물로 확인되었다. 밀도가 높은 calcite 광물은 중력의 영향을 받아 침강하기 때문에, 균열면의 방향에 따라 치유성능에 다소 차이를 나타냈으며, 또한 대기노출 조건보다 습윤노출 조건에서 치유성능이 크게 향상되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.113-121
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• 2019

본 연구에서는 시멘트 복합재료와 직접 혼합 가능한 자기치유 마이크로 캡슐을 제조하였으며, 자기치유 마이크로 캡슐이 혼합된 시멘트 복합재료의 품질 및 균열 치유 성능 특성을 평가하였다. 종래의 경우 자기치유 캡슐 제조와 균열 치유 특성 평가에만 치중되어 평가되어 왔다. 따라서 자기치유 마이크로 캡슐은 시멘트 복합재료와 혼합시 시멘트 복합재료의 품질에 미치는 영향이 있기 때문에 이에 대한 검토를 수행하였다. 자기치유 마이크로 캡슐을 혼합한 시멘트 복합재료의 테이블 플로우 및 공기량 평가 결과 혼합율에 관계없이 테이블 플로우 및 공기량은 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 압축강도 및 쪼갬인장강도는 캡슐 혼합율이 증가할수록 강도가 감소하는 경향이 나타났다. Water Flow에 따른 균열 치유 특성 평가 결과 초기 투수량이 감소하는 결과가 나타났으며, 시간 경과에 따라 반응 생성물 발생하여 균열이 치유되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.335-342
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• 2022

본 연구에서는 무기재료를 코어재료로 사용한 자기치유 고상캡슐 및 자기치유 마이크로캡슐을 혼합하여 자기치유 하이브리드 캡슐을 제조하였다. 자기치유 하이브리드캡슐을 시멘트 질량 기준으로 3:7, 5:5 및 7:3의 조성비에 따라 3 % 혼합하여 자기치유 시멘트 복합재료 배합을 진행하였으며, 정수위 투수시험 및 표면균열 모니터링을 통해 균열 자기치유 하이브리드캡슐의 치유 특성을 평가하였다. 실험 결과, 자기치유 고상캡슐 및 자기치유 마이크로캡슐의 조성비가 7:3으로 제조된 자기치유 하이브리드 캡슐을 혼합함에 따라 균열 자기치유 성능을 향상시키는 효과가 큰 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.359-366
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• 2021

본 연구에서는 자기 치유 콘크리트의 주요 손상인 균열을 측정하고 이를 DB화 하기 위한 이미지 처리 기법 기반의 균열 모니터링 자동화 시스템 개발의 일환으로 균열 촬영 장비를 제작하고 균열 검출 및 분석이 가능한 프로그램을 개발하였다. 본 시스템은 기존의 육안으로 균열을 점검하는 외관조사를 대체하여 객관적이고 정량적인 데이터를 제공한다. 개발 시스템의 검증은 가상균열을 이용한 실내시험을 통해 균열 검출 알고리즘을 검증하였으며 자기치유 보수 모르타르 시공 현장에 적용하여 균열 검출 및 균열폭의 변화량을 모니터링하였다. 이미지 분석을 통해 검출된 균열폭의 경우 실측 균열폭과의 차이가 최대 0.0334mm로 나타났으며, 현장적용 결과 0.1mm 이하의 미세 균열 검출까지 가능하였으며 자기치유 보수 모르타르의 시간 경과에 따른 균열치유 효과를 균열폭 감소를 통해 확인할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.383-388
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• 2021

본 연구에서는 정수위 투수시험을 통하여 무기계 치유소재를 사용한 자기치유 모르타르의 치유성능을 평가하였다. 자기치유 모르타르의 제조를 위해 무기계 소재로 고로슬래그 미분말, 황산나트륨, 무수석고를 사용하였으며, 시멘트 클링커 분말과 클링커 잔골재를 시멘트와 잔골재를 각각 대체하여 사용하였다. 정수위 투수시험을 수행하여 균열폭과 치유재령 경과에 따른 단위유출 수량을 측정하였다. 자기치유 모르타르의 치유성능평가 결과 Plain 모르타르와 비교하여 치유재령 28일에서 초기 균열폭이 0.3mm인 경우 치유율이 30%p 이상 증가하여 치유성능이 크게 증진된 것을 확인하였다. 또한, 투수시험결과로부터 얻은 상수(α)를 이용하여 치유재령 경과에 따른 등가균열폭을 산출하였으며, 등가균열폭과 치유율의 상관관계 분석을 통해 치유 목표균열폭을 만족하기 위한 초기 균열폭과 도달시기를 예측하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.67-73
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• 2020

본 연구에서는 실험을 통하여 자기치유 재료 혼입 모르타르 보의 자기치유 성능을 평가하였다. 실험에는 일반 모르타르 보 실험체와 자기치유 모르타르 보 실험체가 사용되었으며, 모르타르의 압축강도, 내력 및 균열의 자기치유 효과를 비교하여 자기치유 성능을 평가하였다. 실험결과 자기치유 재료를 혼입한 모르타르의 압축강도가 일반 모르타르의 압축강도보다 작았지만 28일 압축강도에 대한 118일 압축강도 비율은 동일하게 나타났다. 실험체의 내력은 재령일이 길어질수록 증가하는 경향을 나타냈다. 일반 모르타르 실험체는 균열이 발생할 경우 재령일이 증가하여도 하중은 회복되지 않았으나 자기치유 모르타르 실험체의 경우 반응 생성물의 영향으로 내력이 다소 회복되는 경향을 나타냈다. 균열폭은 두 종류의 실험체 모두 치유기간이 지난 후 감소하는 경향을 보였으나 자기치유 모르타르 실험체에서만 반응생성물이 관찰되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.569-576
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• 2022

본 연구에서는 유·무기계 자기치유재료를 기반으로 박테리아 펠렛과 고상캡슐을 각각 혼입하여 사용한 하이브리드 자기치유 콘크리트의 치유성능을 조사하였다. 치유성능 평가방법으로 정수위 투수시험을 적용하였으며, 평가지표로 치유율과 등가균열폭에 의해 산출된 치유된 균열폭을 활용하였다. 정수위 투수시험 결과 초기 균열폭이 0.3 mm일 때 MC-BP와 MC-SC의 치유율은 MC와 비교하여 2.1~3.0 %pt 높았으며, 하이브리드 콘크리트의 치유된 균열폭은 0.017~0.018 mm 증가하였다. 결론적으로, 두 가지 치유소재를 함께 사용하더라도 자기치유 성능은 크게 향상되지 않은 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권6호
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• pp.579-587
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• 2015

자기치유성능을 가지고 있는 자기치유제를 함유하고 있는 마이크로 캡슐을 콘크리트 표면의 고분자 매트릭스층에 적용하였다. 메타크릴레이트를 코어물질로 하고 폴리 우레아포름알데히드를 캡슐막 구성물질로 하는 미세캡슐을 고분자 매트릭스 안에 첨가하여 콘크리트 표면에 코팅하였다. 콘크리트 표면에 미세균열이 형성되고 전파될 때, 균열이 전파되는 위치에 있는 캡슐이 파괴되어 치유체가 균열면 사이로 흘러나오게 되고, 균열에 스며든 단량체가 햇빛에 의해 중합반응을 일으켜 균열이 자기치유 되는 현상을 고찰한다. 자기치유성능평가는 흡수성, 투수성 실험 및 광학현미경을 통한 관찰로 확인하였다. 결과적으로 제시된 자기치유시스템은 콘크리트 균열부의 부분적인 복원을 위해 사용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.600-608
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• 2022

이 연구는 전기영동확산시험을 이용하여 이중층수산화물(LDH)을 혼입한 균열이 있는 자기치유 시멘트 모르타르의 염화물 침투 저항성을 평가하여 LDH가 자기치유 콘크리트의 치유 효과에 미치는 영향을 고찰하였다. 실험결과에 따르면 자기치유물질만 혼입한 경우와 자기치유물질과 Ca-Al LDH를 함께 혼입한 경우 균열 발생 직후 영동확산계수는 대부분 OPC 배합에 비해 더 컸지만, 치유재령이 경과할수록 OPC 보다 더 큰 폭으로 영동확산계수가 감소하며, Ca-Al LDH를 함께 혼입한 경우가 자가치유 물질만 혼입한 경우보다 영동확산계수 감소가 더 크게 나타나 더 높은 자기치유 성능을 보였다. 이는 균열면에 자기치유 반응생성물이 증가하면서 균열 내부에서 LDH에 의한 염소이온의 구속작용이 더 커진다는 것을 시사한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.11-21
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• 2017

본 연구는 OPC-GGBFS 페이스트 시험체에 균열을 발생시키지 않은 시험체와 균열을 발생시킨 시험체의 자기치유 효과에 대한 실험결과이다. 균열이 발생된 시험체의 자기치유는 균열면의 미수화 입자들의 재수화로 인한 균열면 닫힘 현상이다. OPC 페이스트에 GGBFS를 0%, 10%, 20% 그리고 30% 치환하고 물-결합재 비는 0.5로 일정하게 하였다. OPC-GGBFS 시험체를 담수(tap-water)와 해수(sea-water)에 침지하였다. 담수와 해수의 온도는 $5^{\circ}C$, $15^{\circ}C$ 그리고 $25^{\circ}C$이다. 균열을 발생시킨 시험체는 균열발생 후 60까지 침지하였다. 실험결과를 바탕으로 자기치유 효과(self-effect)와 재령효과(age-effect) 사이의 관계를 계산하였다. 자기치유 효과는 균열발생 전후의 초음파속도(UPV) 측정을 통해 이루어졌다. GGBFS 치환율이 증가하면 UPV 증가율이 증가하였다. 더구나, 침지한 담수의 온도가 증가할수록 자기치유 효과도 향상되었다. 그러나 해수에 침지한 시험체는 온도와의 관계가 명확하지 않았다. 담수와 해수에 침지한 OPC-GGBFS 시험체의 가장 높은 자기치유 효과는 침지 30일 동안 발생하였다. 침지 30일까지는 자기치유효과가 높았다. 30일 이후에는 자기치유 효과와 재령 효과가 모두 크게 감소하였다. SEM/EDS 분석을 통해 담수에 침지한 시험체의 균열에는 aragonite가, 해수에 침지한 시험체의 균열부에는 brucite가 생성된 것을 확인하였다.