• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.649-652
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• 2008

본 연구는 황토결합재로 시멘트를 대체함으로써 시멘트의 수화 반응 등에 의한 콘크리트 내부발열과 건조수축 문제의 해결 가능성을 연구하였다. 소형모형에서 HBC는 28일 압축강도가 18${\sim}$33MPa으로 보통강도 콘크리트의 강도를 발현할 수 있으면서, OPC에 비해 양생시 내부의 최고온도가 1/4 정도로 낮게 나타나고 건조수축 역시 HBC는 OPC에 비하여 50% 감소하였다. 대형시편에서도 HBC는 낮은 수화열로 인해 내부온도가 OPC에 비해 50% 낮게 나타났으며 건조수축 역시 60일 기점으로 OPC의 50% 정도의 수축률을 나타났다. 따라서 황토 결합재를 이용하여 매스 구조물을 제작하면 시멘트에 비하여 수화열과 건조수축의 문제를 해결하는데 상대적으로 유리할 것으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.322-329
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• 2021

나노-시멘트 복합체는 나노재료 분산 불량 및 제작과정 불량으로 인하여 내부에 결함이 발생할 수 있다. 이러한 내부 결함은 나노-시멘트 복합체에 치명적인 문제를 야기할 수 있으나 국내외에서의 나노-시멘트 복합체 내부의 결함 크기에 따른 비파괴 분석 관련 연구는 미비한 실정이다. 본 연구는 초음파와 전기저항을 활용하여 나노-시멘트 복합체의 비파괴 분석을 수행하고자 한다. 시편 내부의 결함은 다양한 크기로 구현되었으며, 시편은 양생일 및 결함 크기에 따라 초음파 비파괴 분석과 전기저항 비파괴 분석이 수행되었다. 실험 결과, 초음파 전파 속도는 결함 크기가 증가할수록 최대 11% 감소하였으며, 전기저항은 결함 크기에 따라 최대 14%까지 증가하였다. 이러한 이유로 초음파와 전기저항을 이용한 비파괴 분석을 활용하여 나노-시멘트 복합체 내부의 결함을 예측할 수 있는 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.43-51
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• 2003

동절기 콘크리트 시공에 있어서 낮은 외기온에 따른 콘크리트의 강도발현이 저하되며, 동결 및 융해에 따른 콘크리트의 내부조직의 이상으로 인해 내구성이 저하하는 것으로 알려져 있다. 따라서 한중콘크리트 제조시 조기강도를 확보하기 위해 혼화재의 사용을 경시하고 있는 실정이다. 본 연구는 한중콘크리트의 제조시 혼화재의 사용에 따른 초기동해의 영향을 평가하기 위한 실험을 실시한 것으로서, 초기동해를 입히기 위한 실험 조건으로서, 본 연구는 초기 재령에서 콘크리트에 영향을 미치는 동결온도 및 동결지속시간, 초기양생시간에 따른 혼화재를 사용한 콘크리트의 강도발현특성을 검토하였으며, 실험조건으로서 초기양생기간을 비빔 직후, 12, 24, 48시간, 동결시간을 12, 24, 48시간, 동결온도는 -1, -10, $-15^{\circ}C$로 설정하여 실험을 실시하였다. 본 연구의 실험결과 고로슬래그 미분말의 대체율이 증가할수록 초기재령에서의 강도발현은 지연되는 것으로 나타났으나, 응결을 고려할 경우 고로슬래그 미분말 대체율 20%까지는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한 동결에 따른 강도발현특성을 살펴보면, 비빔 직후 동결시킨 경우에서는 동결온도와 상관없이 재령 28일에 있어서 동결 받지 않은 경우의 80%를 발현하는 것으로 나타났으나, 12시간 이상 양생을 실시한 후 동결시킨 경우에 있어서는 동결온도 및 동결시간과 상관없이 동결시키지 않은 경우와 거의 유사한 강도를 발현하는 것으로 나타났으며, 모든 실험조건에서 혼화재를 사용한 경우에 있어서는 고로슬래그 미분말에 의한 강도회복효과가 매우 큰 것으로 나타났다. 따라서 동절기 초기재령에서 적절한 양생을 실시한다면, 한중콘크리트 제조시 고로슬래그 및 플라이애시와 같은 혼화재의 사용에 따른 콘크리트의 성능향상 효과가 매우 클 것으로 사료된다.

• 터널과지하공간
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• 제19권3호
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• pp.181-189
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• 2009

이 연구는 지보재로서 가장 널리 사용되고 있는 록 볼트와 새로운 지보 형태인 스파이럴 볼트에 대한 지보특성을 비교하여 두 지보재의 지보효과를 평가하는데 있다. 이를 위하여 시멘트-모르타르 그라우트의 양생기간이 7일과 28일에 대한 록 볼트와 스파이럴 볼트의 실내인발시험을 실시하였으며, 각 시험결과로부터 인발하중, 변위 그리고 구속압, 내부압, 전단응력 등을 각각 구하였다. 인발하중에 대한 변위의 관계를 보면 각각의 양생기간에 대해서 스파이럴 볼트의 변위가 록 볼트에 비해 크게 나타나는데, 이것은 록 볼트의 역학적 성질이 스파이럴 볼트보다 크기 때문인 것으로 사료된다. 또한 양생기간이 길 경우 두 지보재의 변위는 거의 동일하거나 감소하는 경향을 보이는데, 그 원인은 양생기간에 따라 그라우트의 압축강도가 증가하므로 지보재와 시멘트-모르타르 그라우트 사이의 부착력이 증가하기 때문으로 사료된다. 구속압을 비교한 결과 동일한 인발하중단계에서 스파이럴 볼트의 구속압이 록 볼트보다 크게 나타났다. 이러한 사실은 같은 조건하에 있는 지반이나 암반에 지보재를 설치 할 경우 시공성 측면에서 스파이럴 볼트가 록 볼트보다 지반이나 암반의 안정성을 확보하는데 더 효과적임을 지시한다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 같은 조건하에 있는 지반이나 암반에 지보재를 설치할 경우 새로운 형태의 지보재인 스파이럴 볼트가 기존의 지보재인 록 볼트보다 인발하중과 구속압을 더 크게 발휘하는 것으로 사료된다. 아울러, 지보재에 있어서 경제성, 현장에서의 지보재 시공성 뿐만 아니라 지보재 설치 전후의 지반이나 암반의 안정성 측면 등을 고려할 때 스파이럴 볼트가 록 볼트에 비하여 더 효과적일 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.5-16
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• 2015

본 연구에서는 토사 또는 암반 틈새에 주입하는 그라우팅(시멘트 페이스트)에 섬유를 혼합할 경우 발생하는 인장강도의 특성을 연구하였다. 이와 같이 시멘트로 고결된 토목재료의 인장강도 평가에는 간접적인 방법으로 인장강도를 평가하는 쪼갬인장시험을 주로 사용하고 있다. 하지만, 본 연구에서는 강섬유 또는 PVA 섬유를 중량비로 0%, 0.5%, 또는 1% 혼합한 시멘트 페이스트 내에 유압 실린더를 내장한 직경 15cm, 높이 30cm의 공시체를 제작한 다음 공시체 내부에서 직접 인장력을 가하는 직접인장시험법을 개발하였다. 또한 동일한 재료로 직경 5cm, 높이 10cm 공시체를 만들어 쪼갬인장시험을 실시하여 인장강도 시험방법에 따른 시멘트 페이스트의 인장강도를 비교, 평가하였다. 각각의 공시체는 대기 중에서 7일 또는 28일 양생한 다음 인장시험을 실시하였다. 시험방법에 따른 인장강도는 내장형 실린더를 이용한 직접인장시험법이 쪼갬인장시험법 보다 96%-290% 정도 높은 값을 보였다. 한편 두 종류의 인장시험법에 대한 3차원 유한요소해석을 실시하였으며, 실험 결과와 유사하게 내장형 실린더 인장시험법이 3배 정도 높은 인장강도를 보였다. 섬유 혼합량이 1%까지 증가함에 따라 인장강도는 시험방법에 관계없이 7일 양생한 공시체는 119%-190%, 28일 양생한 공시체는 23%-131%까지 증가하였으며, 양생일수가 7일에서 28일로 증가함에 따라 인장강도는 대부분 감소하는 경향을 보였다. 대부분의 경우 강섬유가 포함된 경우보다 PVA 섬유가 포함된 경우에 약 14%-38% 정도 높은 인장강도를 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.118-125
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• 2002

콘크리트는 수화과정을 통하여 재료가 성숙되고, 경화된다. 수화의 진행은 엄밀한 의미에서 재령에 의하지 않고 수화도에 의해 제어되므로, 경화가 진행되는 콘크리트의 모든 재료특성과 미세구조 형성과정은 수화도에 의해 정식화되는 것이 바람직하다. 기존 연구는 주로 양생온도가 수화발열속도에 미치는 영향을 고려한 반응함수 개념을 주로 사용하였고, 또한 내부 수분상태의 영향을 습도함수의 형태로 고려한 연구결과는 실제 수화기구를 반영하지 못하고 단지 각 연구자의 실험조건과 배합조건에만 부합하는 결과를 보인다. 따라서 본 연구는 기존 제안식의 단점을 보완하기 위하여 수화기구와 미세구조 형성 과정에 기초하여 반응속도함수를 모델링하였다. 수화반응속도는 온도 및 수분상태에 따라 변화하므로, 본 연구에서는 수화발열 속도에 영향을 미치는 인자로, 시멘트 종류, 물-시멘트비 등의 배합특성과 양생온도 빛 세공조직의 내부수분상태를 고려하였다. 똔 연구에서 제시한 콘크리트의 수화도 예측모델은 기존의 온도영향만을 주로 고려하는 반응속도함수를 콘크리트내부의 수분분포 상태를 고려하여 모델을 개선하였으며, 이는 실제 측정한 수화도에 매우 근접하여 그 유용성을 검증하였다. 또한 수화도의 정의와 제시한 모델을 이용하여 콘크리트 요소내의 온도, 습도 덴 수화도를 수치적으로 결정하여 단열온도상승곡선을 정확히 모사 할 수 있었다. 제안된 모델은 수화가 진행되는 콘크리트의 여러 역학적 특성 및 미세구조 형성과정을 적절히 표현하고, 수화과정이 온도 및 습도상태를 결정하는 초기재령 콘크리트의 단면 내 온 습도상태를 추정하여 궁극적으로 초기재령 콘크리트의 균열 위험성을 평가하는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.184-194
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• 2011

이 연구에서는 콘크리트 초기재령시의 역학적 특성을 분석하고 수화반응 및 발열반응으로 인한 콘크리트 내부에서 발생하는 온도 및 상대습도의 변화에 대한 분석을 실시하고자 하였다. 세 가지의 다른 단위시멘트량을 실험변수로 하였으며, 타설 직후부터 콘크리트 내부의 온도 및 상대습도의 변화 계측하기 위하여 새로운 계측시스템을 개발하였다. 단위시멘트량에 압축, 인장 및 휨강도의 변화는 크지 않았으며, 재령 7일 이후에는 증가가 많지 않았다. 각 측정부위별 최고 온도는 타설 후 약 11시간 정도 경과시에 발생되었으며 이후 점차 온도가 낮아지다가 양생 1일 경과 후 거푸집 탈형 이후부터 온도가 하강하기 시작했다. 각 측정부위별, 온도감소 분석 결과, 콘크리트 구조물의 위치 및 노출조건에 따라 온도의 변화가 굉장히 다른 것으로 분석되었으며, 초기재령에서 콘크리트 내부의 상대습도의 변화는 수화반응에 영향을 미치는 단위시멘트량 보다는 외부에 노출된 상태가 더 큰 영향을 미칠 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.7-13
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• 2018

콘크리트 강도는 시멘트, 물, 자갈, 모래 그리고 혼화재 등 내부영향요인뿐만 아니라 실제 현장에서 발생하는 현장기온과 타설지연시간 등 외부영향요인의 영향을 받게 된다. 본 연구의 목적은 콘크리트 배합설계 시 내부영향요인과 외부영향요인을 고려하여 현장 콘크리트 타설시 최적의 콘크리트 강도를 확보하는 것이다. 본 연구에서는 내부영향요인과 외부영향요인에 대한 수준을 정의하고, 모두 24개의 조합에 대한 콘크리트 강도 테스트를 한 후 콘크리트 강도예측 뉴럴 네트워크 모델을 개발했다. 본 콘크리트 강도예측 뉴럴 네트워크 모델은 현장 콘크리트 타설 시 현장기온과 타설지연시간을 고려하여 콘크리트 강도를 예측하는 기능을 제공한다. 본 콘크리트 강도예측 뉴럴 네트워크 모델은 내부영향요인과 외부영향요인을 분석하고 실제 현장에서 콘크리트를 타설할 때 양생온도와 타설지연시간을 뉴럴 네트워크 입력변수로 처리하여 콘크리트 강도를 예측하는 기능을 제공한다. 시공사는 콘크리트 강도예측 결과를 활용하여 콘크리트 배합을 조정함으로써 현장타설 콘크리트 강도를 관리할 수 있을 것이다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2007년도 학술대회
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• pp.315-319
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• 2007

지하에 설 치된 맨홀의 구조물이 노후되거나, 내부에 수 용된 시설물로 작업 공간이 협소하여 맨홀 구조물을 대개체 할 펼요가 있을 경우, 지금까지는 대부분 현장 콘크리트 타설에 의한 방법을 사용하였다. 이러한 방법은 거푸집 시공, 콘크리트 타설, 콘크리트 양생, 거푸집 철거 등의 공정이 소요되어 공사 기간이 장기화 되고, 도심지에 위치한 맨홀인 경우에는 차량과 보행자의 통행 불편을 초래하기도 하였다. 또한, 통상적으로 사용되고 있는 프리캐스트 맨홀에 비해 시공 품질이 낮아 향후 맨홀의 운용 및 유지관리에 많은 어려움을 겪는 원인이 되기도 하였다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해, 폴리머 콘크리트를 이용하여 하부, 벽체, 상부로 구성된 다수의 세그먼트를 생산한 후, 현장에서 이들 세그먼트를 조립하여 맨홀을 설치하는 방법을 연구하였다. 가변형 거푸집을 이용한 세그먼트 제작과 조립식 블록에 의한 관구를 사용하여 현장 적용성을 높임은 물론, 프리캐스트로 생산되는 폴리머 콘크리트 맨홀 수준의 시공 품질을 확보할 수 있도록 하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.839-844
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• 1995

처분장 구조물의 주요방벽 재료중의 하나인 콘크리트에서의 핵종확산계수를 측정하기 위하여 내부확산법을 적용하였다. 핵종은 양이온과 음이온을 대표하는 Cs 과 I 이었으며, 고체 시료는 양생된 순수시멘트 또는 시멘트와 모레를 섞은 몰타르로 물과 시멘트의 비 (W/C) 를 변화시켰다. 용액은 표준 제조방법에 따라 제조된 합성지하수이었다. Curve fitting 법을 이용한 모델과 실험의 비교로부터 핵종의 확산계수를 계산하였다. 순수시멘트의 경우 Cs 의 겉보기 확산계수는 1.7 $\times$ $10^{-12}$~1.4 $\times$ $10^{-11}$ m$^2$/sec 의 범위로 W/C 가 증가할수록 컸으며 I 는 2.9 $\times$ $10^{-14}$ ~ 1.0 $\times$ $10^{-l3}$ $m^2$/sec의 범위로 또한 W/C 에 따라 증가하였다. 몰타르의 경우 W/C 가 클수록 Cs 의 확산계수는 증가하였으나 I 에 대해서는 큰 변화를 보여주지 않았다 본 실험에서 얻어진 핵종의 유효확산계수값이 $10^{-13}$ ~ $10^{-10}$ m$^2$/sec의 범위를 갖는 것으로 보아 공극확산이 핵종확산의 지배 메커니즘임이 예상되었다.