• 자원리싸이클링
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• 제29권1호
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• pp.43-52
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• 2020

본 연구는 산업부산물을 다량 활용하여 지반 함몰 발생시 긴급 복구를 위한 저강도·고유동 경량기포 콘크리트의 최적배합을 설정하고, 이를 현장에 적용하여 가능성을 평가하기 위한 연구이다. 실험의 변수로는 배합수 대비 기포제의 혼입률과 페이스트 용적대비 기포의 혼입률이며, 실험을 통하여 선정된 최적배합으로 현장적용을 통한 기초특성을 평가하였다. 실험결과 배합수 대비 최적의 기포제 혼입률은 10%가 가장 효율적이라 판단되었으며, 페이스트 대비 선발포된 기포의 혼입률은 170%에서 목표를 만족하였다. 그러나, 현장적용 시안정적인 품질확보를 위하여 기포 혼입률은 140%로 현장의 배합에 적용하였다. 친환경 결합재를 이용한 저강도·고유동 경량기포 콘크리트의 현장적용 결과 목표성능을 모두 만족하여 지반복구용 배합 및 공법으로서의 가능성을 확인하였다. 그러나 기포 및 페이스트간의 분리로 인한 상하부의 품질편차가 발생함에 따라 이의 개선을 위한 후속연구가 요구된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2019년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.168-169
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• 2019

This study examined the effect of foam volume ratio and curing temperature the air dry density and compressive strength of lightweight concrete using bottom ash. Test results showed that the lightweight concrete possessed the compressive strength of 3.4~22.7 MPa at the air dry density of 1,041~1,583 kg/m3.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권1호
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• pp.35-43
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• 2016

콘크리트는 대표적인 불균질 재료이며 콘크리트의 역학적 특성은 다양한 요인들에 의해 영향을 받는다. 그 중 콘크리트 내부에 존재하는 공극은 콘크리트의 강도를 결정하는데 많은 영향을 주고 있기 때문에 공극의 분포 및 크기를 파악하는 연구는 매우 중요하며 그 방법으로 화상이미지를 이용한 연구가 대두되고 있다. 경량 기포 콘크리트는 현재 비구조용에 관한 연구만 진행되고 있기 때문에, 구조용으로 사용하기 위한 경량 기포 콘크리트의 역학적 특성을 평가하고 화상 이미지를 기반으로 FEM 해석을 이용한 검증에 관한 연구는 미비하다. 그러므로 기포제 혼입률에 따른 시멘트 페이스트를 제작하여 역학적 성능 평가를 실시하고 화상 이미지를 이용하여 FEM 해석을 실시하여 역학적 성능 비교 및 검증을 실시하였다. 본 연구에서 기포제 혼입률에 따른 공극 분포를 확인하기 위해 7수준으로 하였으며 추 후 구조용 경량 기포 콘크리트에 대한 연구를 진행하기 위해 물-결합재비를 20%로 하였다. 기포제 혼입률이 0.8%에서 단위 용적 질량이 최소가 되었으며 그 이상 혼입했을 시 기포 간의 상호 연결로 인한 깨짐 현상이 발생하여 단위 용적 질량이 증가하였다. 공극 분포에 따른 FEM 해석을 위해 화상분석기(HF-MA C01)를 이용하여 시멘트 페이스트 단면을 촬영하였고 이를 토대로 OOF(Object Oriented Finite elements)를 이용한 FEM 해석을 실시한 결과 실험 탄성계수와 해석 탄성계수가 일치하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.743-748
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• 2006

본 논문은 오토클레이브 양생과정 없이 제작되는 섬유보강 경량골재 콘크리트(FRLAC)의 섬유 혼입률에 따른 역학적 특성의 변화를 알아보기 위해 수행된 실험적 연구의 결과에 대해 서술하고 있다. FRLAC는 폴리프로필렌 섬유와 경량골재를 혼입함으로써 기포 콘크리트의 강도를 증진시켰다. 섬유의 혼입률이 FRLAC의 역학적 특성에 미치는 영향을 알아보고 최적 섬유 혼입량을 결정하기 위해 폴리프로필렌 섬유의 혼입률이 0%, 0.10%, 0.25%, 0.50%인 공시체들을 제작하여 일련의 압축강도시험과 휨강도시험을 수행하였다. 시험 결과 0.25%의 섬유 혼입률에서 압축강도가 가장 많이 증대되었고, 섬유가 FRLAC의 균열진전을 제어함을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.356-362
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• 2016

경량 콘크리트는 기포제를 사용하여 건축자재의 경량화와 단열성을 추구하고 있다. 그러나 기포제의 사용은 콘크리트의 체적이 감소되고, 압축강도가 낮아지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 별도의 기포제를 사용하지 않고 산업 부산물인 폐발포 폴리우레탄을 재활용하여 콘크리트의 경량화와 단열성을 확보하고자 한다. 그리고 콘크리트의 시공성과 재료분리를 방지하기 위해 소량의 혼화재를 사용한다. 이러한 혼화재의 혼입률이 폐발포 폴리우레탄이 혼입된 경량 콘크리트의 물성에 미치는 영향을 확인하고자 한다. 실험 결과, 두 개 회사의 혼화재 중에서 폐발포 폴리우레탄이 고르게 분산되는 것을 사용하였다. 혼화재의 혼입률을 다르게하여 배합한 결과는 혼화재의 혼입이 많을수록 콘크리트의 유동성이 감소된 반면, 콘크리트의 함수율과 압축강도는 소폭 증가하였다. 또한, 난연성능과 차음성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권2호
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• pp.117-123
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• 2018

건물의 건설 및 운영에 있어서 에너지 효율성을 증가시키는 것은 현재 매우 중요한 이슈이다. 에너지 효율은 기본적으로 열전도율이 낮은 재료를 이용할 때 이루어질 수 있으며, 이를 위한 가장 좋은 방법은 재료 내부의 공극률을 상승시키는 것이다. 일반적으로 시멘트 복합체에 공극률을 상승시키기 위한 방법에는 발포제, 기포제 및 알루미늄 가루와 같은 반응성 분말을 활용하는 것인데 본 연구에서는 이들에 대한 대안으로 과산화수소를 이용하고자 하였다. 과산화수소 혼입 시멘트 모르타르를 제작하고 이의 부피 팽창, 단위용적중량, 압축강도 및 열전도율을 측정하였다. 실험 결과에 따르면 과산화수소의 혼입률이 증가할수록 공극률은 증가하고 이로 인해 압축강도 및 열전도율이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 과산화수소를 이용하여 경량기포 모르타르의 제작이 충분히 가능한 것으로 파악되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.226-234
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• 2017

본 논문에서는 경량기포 콘크리트에 EPS 폐기물과 난연성 EPS 폐기물 보강재를 각각 혼입해 물성 특성을 연구하였다. 물시멘트비는 50%로 고정시켰으며 단위시멘트량은 300, $400kgf/m^3$으로 설정하였다. 독립기포용 기포제를 사용하였고, 희석농도는 10%로 설정하여 혼합하였다. 혼입률은 0, 10, 20, 30, 40%로 혼입하였으며, 선 기포 방식으로 제조하였다. 상기 배합조건 별로 제작된 경량기포 콘크리트 시험체의 겉보기 밀도, 휨강도, 열전도율 및 흡수율을 측정하고 분석하였다. 실험결과, 겉보기 밀도는 단위시멘트량에 관계없이 2~3% 내외의 차이를 보였고 각각 KS F 4039 겉보기 밀도의 0.5품, 0.6품을 만족시켰다. 휨강도는 압축강도를 통해 치환하여 압축강도 기준 0.4품, 0.5품, 0.6품을 만족 시켰으며, 열전도율은 난연성 EPS 폐기물 보다 EPS 폐기물이 보강재일 경우가 3~5% 정도 높게 나왔지만 두 보강재 모두 KS F 4039 0.4품 기준을 만족하였다. 흡수율 측면에서는 EPS 폐기물과 난연성 EPS 폐기물 보강재를 혼입한 경우 1~3%정도의 차이를 보였지만 모두 20%가 넘는 높은 수치를 보여 추가적인 보강재나 배합비가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.183-184
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• 2020

This study evaluated the effect of foam volume ratio on shear friction behavior of bottom ash based lightweight aggregate concrete (LWA_BA). The LWA_BA with different foam volume ratio ranged between 8 and 25 MPa for compressive strength(f_ck), 17.3~62.5 kN for shear capacity at first shear crack(V_cr), 31.1~73.8 kN for shear friction capacity(V_n), and 0.01~0.03 mm for slip at maximum peak load(S₀). f_ck decreased with increase in the foam volume ratio, showing that this trend was also observed in V_cr, V_n, and S₀.

• 한국건축시공학회지
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• 제9권5호
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• pp.63-70
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• 2009

본 연구는 실리카와 칼슘의 수열합성 반응에 의해 제조하는 흡음형 경량기포콘크리트의 개발에 관한 일련의 연구이다. 원료는 석탄화력발전소의 부산물로 발생되는 바텀애시를 미분화한 것을 실리카원으로 사용하였고, 1종보통포틀랜드시멘트, 알루미나 시멘트, 소석회를 칼슘원으로 사용하였다. 경화체 내에서 연속기포를 형성하기 위하여 기포제를 이용하여 발포한 기포를 슬러리와 혼합한 후 몰드에 타설하는 선발포 방식으로 시험체를 제조하였다. 실험인자는 물분체비, 기포제 희석비, 기포 혼입비로 설정하였고 이들 요인이 흡음형 기포콘크리트의 압축강도, 절건밀도, 전공극률, 연속공극률, 흡음성능에 미치는 영향을 검토하였다. 실험결과 기포콘크리트의 흡음성능은 거의 모든 실험 수준에서 흡음재료를 위한 NRC의 요구성능을 만족하는 것으로 나타났다. 기포비는 가장 지배적인 인자이고 이 연구에서 기포콘크리트의 모든 특성에 현저하게 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 물분체비는 압축강도와 절건밀도 뿐만 아니라 전공극률과 연속공극률에 거의 영향을 끼치지 않았고 기포제 희석비는 거의 모든 특성에 영향을 주지 않았다. 흡음성능과 흡수시간 및 연속공극률의 상관관계 분석결과 흡수시간은 연속공극률과의 상관성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.216-223
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• 2019

이 연구의 목적은 바텀애시 골재와 기포를 융합한 경량 콘크리트(bottom ash based lightweight concrete, LWC-BF)의 압축 응력-변형률 모델 제시이다. Yang 등이 제시한 응력-변형률 곡선식에서 LWC-BF 9 배합의 실험으로부터 얻은 탄성계수, 최대응력 시 변형률 그리고 최대응력 이후 최대응력의 50% 응력 시 변형률 값들을 이용하여 상승부와 하강부의 기울기를 결정하였다. 제시된 모델은 기포 혼입율의 증가와 함께 감소되는 초기 강성 및 증가되는 하강부 기울기를 잘 반영하면서 실험결과와 잘 일치하였다. 제시된 모델의 예측값과 실험값의 평균제곱근 오차로부터 결정된 평균값과 표준편차는 각각 0.19와 0.08로서 각각 1.23과 0.47 값을 보이는 fib 2010 모델에 비해 현저히 낮았다.