• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권2호
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• pp.69-76
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• 2024

굳지 않은 콘크리트의 유변특성은 콘크리트의 제조 및 성능에 중요한 영향을 미치지만, 새롭게 개발되는 배합과 제조 공법의 다양화로 인하여 기존의 경험적 방법으로는 유변특성의 정확한 예측에 어려움이 있다. 본 연구에서는 시멘트 입자와 같은 나노 수준에서의 입자간 상호작용부터 잔골재와 같은 마이크로 수준에서의 유변학적 성질을 정량적으로 예측하기 위하여 멀티스케일 기법을 적용한 유변특성 예측 모델을 제안하였으며, 시멘트 페이스트의 항복응력, 모르타르의 항복응력 및 소성점도를 예측하기 위하여 YODEL(Yield stress mODEL), Chateau-Ovarlez-Trung 방정식 및 Krieger-Dougherty 방정식을 적용하였다. 일차적으로 시멘트 페이스트의 물-시멘트비(W/C)를 기준으로 하여 페이스트 스케일의 유변특성을 예측하였으며, 예측 결과를 토대로 동일한 W/C에 시멘트-잔골재 부피비(C/S)를 추가한 모르타르 스케일의 유변특성의 예측을 진행하였다. 시멘트 모르타르에 대한 유변특성 실험을 통하여 예측 결과와 실험 결과의 비교를 진행함으로써 예측 모델의 적용 가능성을 평가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.116-121
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• 2019

본 연구에서는 분쇄한 순환골재 분말(RAP)을 건설소재로 활용하기 위하여 순환골재 및 RAP의 재료적 특성을 파악하고, 시멘트 대체재로 RAP를 적용한 모르타르의 물리 역학적 특성을 분석하였다. RAP 입도분석결과, 볼밀 시간이 증가함에 따라 0.6mm 입도의 분포량이 증가하고, 조립률은 감소하는 것으로 나타났다. RAP를 치환한 모르타르의 유동성은 Plain 보다 향상되었으며, 이는 RAP를 결합재 대체재로 적용함으로서 잉여수의 증가하고 이로 인해 유동성이 증가된 것으로 판단된다. RAP를 적용한 모르타르의 압축강도 평가 결과, 치환율이 증가함에 따라 압축강도가 낮아지는 경향을 나타내었지만, 약 10%까지는 치환하여 사용가능한 것으로 판단된다. 이상의 연구로부터 분말화한 순환골재는 잔골재 대체재로서도 품질특성을 만족할 수 있는 것으로 나타났으며, 본 연구 범위에서는 결합재 대체재로 약 10% 적용시 유동성 개선 및 강도 확보가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.639-646
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• 2009

고유동 강섬유보강 모르타르는 타설과정에서 특정한 섬유 방향성 분포를 가질 수 있으며, 이에 따라 재료의 인장거동 특성에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 고유동 강섬유보강 모르타르의 타설단계에서의 유동에 따른 강섬유의 섬유 방향성 분포의 변화를 해석적으로 구하였다. 해석결과에 따르면 180mm 간격으로 나란히 놓여진 두 평판 사이에 흐르는 모르 타르의 전단흐름에 의한 섬유의 방향성 변화는 초기 150mm이내에서 크게 발생하는 것을 확인할 수 있었으며, 이후에서는 방향성 분포의 경향은 크게 변하지 않으며, 다만 흐름방향에 나란한 섬유의 밀도가 집중적으로 커지는 것을 볼 수 있었다. 섬유의 방향성과 섬유보강 복합체의 인장거동과 밀접한 관련성을 고려할 때, 이와 같은 방향성의 예측을 바탕으로 유동에 따른 고유동 강섬유보강 모르타르의 인장거동 변화의 예측이 가능할 것이다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.244-250
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• 2023

본 논문에서는 타피오카 전분이 모르타르에 미치는 영향을 평가하기 위하여 타피오카 전분을 혼합한 모르타르를 제조하였으며, 모르타르의 품질특성 평가를 통하여 타피오카 전분이 모르타르의 성능개선 및 기초품질 향상에 미치는 영향을 검토하였다. 타피오카 전분은 모르타르에 혼합할 경우 굳지않은 모르타르의 반죽질기의 점성을 증가시켜 플로우가 감소하는 경향이 있었으며, 타피오카 전분 혼합율 0.025 % 증가에 따라 약 10 % 감소하였다. 또한 타피오카 전분이 모르타르의 압축강도에 미치는 영향은 재령 28일의 경우 타피오카 전분 혼합에 관계없이 동등 수준으로 나타났지만 재령 3일의 초기재령에서는 타피오카 전분 혼합에 따라 강도발현 속도가 촉진되는 것으로 나타났으며, 타피오카 전분 혼합율 0.050 % 혼합할 경우 약 20 %의 최대 초기재령 압축강도 발현이 나타났다. 부착강도는 타피오카 전분 혼합율 0.050 % 혼합할 경우 부착강도가 약 60 % 향상되었으며, 길이변화는 최종 수축량이 5 % 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.127-134
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• 2021

PMHS와 PVA를 혼합한 소수성 유액을 시멘트 모르타르에 혼입하여 수화생성물과 미세구조의 변화를 관찰하고, 압축강도와 휨강도를 실험적으로 평가하고자 하였다. 소수성 유액은 메타카올린과 PVA 섬유를 추가하고 교반속도와 순서를 조정하여 쉘형태의 유액을 제조하였으며, 모르타르배합시 혼입하여 내부 공극의 충진과 수화생성물의 변화를 도모하고자 하였다. 소수성 유액이 혼입된 모르타르는 미세공극이 충진되고 수화생성물표면이 유액에 의해 도막이 생성되는 것이 관찰되었다. OPC와 비교하여 유액이 혼입된 모르타르의 전체 기공면적과 기공률이 감소하는 것으로 분석되었으며, 일부 변수에서 기공지름의 중간값의 감소가 나타났다. 유액을 1% 혼입한 경우에 압축강도의 증가가 나타났으며, 2% 혼입시에는 강도의 감소가 발생하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.145-151
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• 2019

급속공사 현장에 사용되는 속경성 보수모르타르의 내구성능 증진을 위해 사용재료의 물리적 성능을 평가하였다. 이를 위해 염화물 확산 억제 성능을 보유한 페로니켈 수쇄슬래그 잔골재와 급결제, EVA계 폴리머를 모르타르에 치환시켜 급결성능과 기초적 성능을 평가하였다. 그 결과 FNS잔골재 및 RS잔골재 사용에 따른 압축강도, 휨강도, 부착강도가 증가되었다. 속경성 폴리머 모르타르의 염화물 이온 촉진시험의 결과 FNS를 50%이하 사용 시 재령 7일에서 재령 28일간 염화물 억제 성능이 유지되었으며, FNS잔골재 및 RS잔골재 사용에 따른 내구성 저하는 발견되지 않았으나, 건축 및 토목용 대체골재로 사용하는데 경제성 및 장기 내구성에 대한 추가 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.247-252
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• 2017

본 연구는 Reject Ash(Rj)를 혼합골재에 프리믹스하여 활용함에 따르는 가능성을 분석한 것이다. 즉, 서로 다른 입자특성의 저품질 잔골재인 석산 B+해사(CSb+SS), 발파석+해사(BS+SS)의 혼합골재에 대한 Rj의 치환율 변화에 따른 시멘트 모르타르의 기초적 특성을 파악하고자 하였다. 실험결과, 먼저 플로는 CSb+SS의 경우 Rj의 치환율이 증가함에 따라 거의 변화가 없었으며, 공기량은 CSb+SS와 BS+SS의 경우 모두 Rj의 치환율이 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 압축강도는 CSb+SS와 BS+SS의 경우 모두 Rj의 치환율이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 혼합골재에 Rj를 5% 정도 치환할 경우에 품질이 양호한 골재를 사용한 경우와 유사한 것으로 판단되며, 5% 이상 치환할 경우에도 콘크리트의 유동성 확보 및 강도증진에 긍정적으로 기여하게 됨을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.77-84
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• 2023

태양광 패널의 설치가 가속화됨에 따라 사용수명이 종료된 태양광 패널도 증가하고 있다. 그러나 사용수명이 종료된 태양광 패널은 잠재적으로 위험한 물질을 포함하고 쉽게 재활용되지 않으므로 문제를 야기하고 있다. 사용수명이 종료된 태양광 패널의 효과적인 수거, 폐기 및 재활용 방법과 같은 대처 방안이 요구된다. 따라서 사용수명이 종료된 태양광 패널 재활용 기술 개발에 많은 연구가 진행되고 있다. 건설 분야에서 적용할 수 있는 태양광 패널의 재활용 기술 중 하나로, 사용수명이 종료된 태양광 패널에서 분리한 강화유리를 건설재료로 적용하는 것이 있다. 따라서 본 연구에서는 사용수명이 종료된 태양광 패널의 분리 기술을 정리하고 추출된 강화유리를 잔골재로 사용하여 모르타르의 역학적 성능을 평가하였다. 그 결과, 강화유리를 모르타르의 잔골재로 사용할 경우, 사용수명이 종료된 태양광 패널의 분리 기술과 관계없이 압축강도, 휨강도 및 1~3 ㎛, 200~300 ㎛ 범위의 거시공극이 영향을 받는 것으로 나타났다. 특히, 화학 처리된 강화유리를 사용한 모르타르는 화학반응으로 인해 소산된 K₂O와 CuO로 인해 주목할 만한 역학적 성능의 저하가 발생하는 것으로 나타났다. 한편, 플라이애시를 결합재로 사용할 경우, 모르타르의 역학적 성능 저하를 완화할 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.443-449
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• 2022

섬유보강 콘크리트 제조 시 감섬유 대체재료로서 선반 스크랩을 활용하는 것이 효과적이다. 왜냐하면, 선반 스크랩은 철강 제품의 부산물로서 경제적일 뿐만 아니라 강섬유의 조성과 매우 유사하기 때문이다. 본 연구의 목적은 선반 스크랩 보강 모르타르의 압축강도 및 인장거동을 평가한 후 인장거동에 대한 재료모델을 제안하는 것이다. 이를 위하여 물-결합재비 30 % 및 40 %에 각각에 대하여 선반 스크랩을 총 부피비의 1.5 %를 혼입한 선반 스크랩 보강 모르타르를 제작한 후 압축강도 및 인장거동 등의 역학적 특성을 평가하였다. 또한 선반 스크랩 보강 모르타르의 실험 결과를 바탕으로 인장거동에 대한 재료모델을 제안하였으며, 제안한 모델은 실험 결과와 비교적 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.737-746
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• 2008

최근 들어 비파괴기술이 발달함에 따라, 콘크리트 구조물의 건전성 평가에 전자기 특성을 이용한 평가기법이 적용되고 있다. 시멘트 건설재료와 같은 절연성 재료는 고유한 유전상수 또는 전도율을 가지므로 특성화될 수 있는데, 이러한 전자기 특성은 물-시멘트비, 단위 시멘트 량과 같은 배합조건에 따라 변화하게 된다. 실내조건에 노출된 시멘트 모르타르는 일반적으로 수분에 포화되지 않으므로, 공극률이 전자기특성에 큰 영향을 미치는데, 이러한 공극률은 주로 초기재령에서 결정되어지며, 양생조건에 따라 매우 민감하게 변화한다. 본 연구에서는 4가지 종류의 물-시멘트비를 가진 시멘트 모르타르를 대상으로, 전자기 특성(유전상수, 전도율)을 광범위 대역인 0.2 GHz~20 GHz 범위에서 측정하였다. 각 시편은 배합 후 0일에서 28일까지 총 5가지의 다른 수중양생기간을 가지도록 하였으며, 28일 이후, 실내노출상태에서 전자기 특성을 측정하였다. 한편 28일 재령시, 수은압입법을 통하여 공극률을 분석하였으며, 실내상태의 수분손실을 측정하여 포화도를 평가하였다. 양생초기부터 변화하는 공극률을 평가하기 위해, 초기재령 콘크리트의 거동 평가 프로그램을 이용하여 시멘트 모르타르의 공극률 변화를 분석하였으며, 측정된 전자기 특성의 변화를 분석하였다. 전자기 특성을 영향인자(재령, 물-시멘트비)와 쉽게 비교하기 위해서, 5 GHz~20 GHz 영역의 값을 하나의 평균값으로 도출하였다. 초기재령에서 평균화된 유전상수와 전도율은 물-시멘트비의 감소에 따라서 선형으로 증가하였으며, 4주의 양생기간동안 물-시멘트비에 관계없이 양생기간의 제곱근에 비례하여 증가하였다.