• 콘크리트학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.553-558
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• 2006

본 연구에서는 배합강도 30MPa로 설계된 25-30-18 규격의 콘크리트 배합에 불소화합물 및 실리카로 구성된 불소-실리카 복합형 균열저감제(FS)를 시멘트 중량을 기준으로 0.5% 간격으로 2.0%까지 첨가한 후 슬럼프 경시 변화, 공기량 경시 변화 및 블리딩 등의 굳지 않은 콘크리트의 재료특성을 평가하였다. 또한, 콘크리트 수화온도 변화에 미치는 영향과 소성수축 및 건조수축의 저항성에 미치는 효과를 파악하였다. FS가 첨가된 콘크리트의 재료특성에서 슬럼프 및 공기량 경시 변화는 무첨가 콘크리트에 비해 큰 차이가 없었으나 블리딩과 수화온도는 저감되는 것으로 나타났다. 특히, 경화 전 후 소성수축 및 건조수축에 기인된 콘크리트의 수축균열 저항성이 FS를 $1.0{\sim}1.5%$의 첨가함으로써 크게 저감됨을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권4호
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• pp.78-85
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• 2023

3D 프링팅 출력물에서 발생할 수 있는 수축 균열을 저감하기 위해 합성섬유를 보강하고, 선인장의 줄기(cactus stem, CS)를 활용한 바이오 폴리머 혼화제를 혼입하여 제조한 3D 프린팅용 모르타르의 재료특성을 평가하였다. 셀룰로우즈계 혼화제 (methylcellulose, MC)의 대체재로 CS 10% 일부 치환할 경우, 타설방법과 상관없이 9.84~23.92% 압축강도가 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 타설방법과 상관없이 Plain 대비 수축변화, 동결융해, 균열 저항성이 개선됨을 나타냈다. 이는 CS를 일부 치환함으로써 다당류 폴리머 구조가 증가되어 내구성이 개선되는 것으로 판단된다. 섬유 배합의 경우, 섬유의 종류 및 혼입량이 압축강도와 동결융해에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 섬유 혼입에 의해 수축변화와 균열 저항성에 효과적인 것으로 나타났다. 종합적인 결과, 3D 프린팅 모르타르 배합시 MC 대신 CS 10% 일부 치환하고 섬유를 보강할 경우 섬유 종류 및 혼입량과 상관없이 내구성, 균열 저항성에 효과적인 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.631-637
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• 2006

본 연구에서는 배합강도 24MPa로 설계된 25-24-18 규격의 콘크리트 배합에 불소-실리카 복합형 균열저감제(FS)를 시멘트 중량을 기준으로 0.5% 간격으로 2.0%까지 혼입하고, 유동성상 및 경화성상 등의 기초물성을 평가하였다. 기초물성 결과로부터 콘크리트의 수축균열 및 투기성 평가를 위한 FS의 적정 첨가율로서 0.5%를 도출하였으며, 무첨가 콘크리트와 수축균열 및 투기성 평가를 위한 모의부재 시험을 실시하였다, 수축균열에서 FS를 0.5% 첨가한 콘크리트의 균열개수는 50%, 균열길이 및 균열면적은 각각 69.7%, 74.4% 감소되었다. 콘크리트의 투기성을 측정한 결과, FS를 첨가한 콘크리트가 투수계수는 67%, 침투깊이는 약 40% 감소하였다. 따라서 FS 첨가에 의해 콘크리트의 기초물성 저해 없이 콘크리트의 수축균열의 저감과 투기성이 향상되는 효과를 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권1호
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• pp.102-108
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• 2010

본 연구의 목적은 폐 PET병을 재활용하여 만든 섬유(RPET)를 콘크리트 부재에 적용시키기 위한 성능 평가에 있다. RPET 섬유보강 효과를 평가하기 위해서 압축강도, 탄성계수, 쪼갬인장강도와 같은 기초물성실험과 건조수축균열실험을 수행하였다. 기초물성실험에서 RPET의 혼입률이 증가할수록 RPET 보강 콘크리트의 압축강도와 탄성계수는 감소하였고, 쪼갬인장강도는 증가하였다. 건조수축 실험에서 자유건조수축은 증가하였다. 반면에 구속건조수축의 경우 RPET 섬유에 의한 인장 저항성의 증가로 인해 균열 발생을 지연시켰다. RPET 섬유와 PP 섬유를 혼입한 콘크리트 시편의 특성을 비교해보면 두 섬유가 유사하다는 것을 알 수 있다. 따라서 RPET 섬유는 PP 섬유의 대체 재료로서 충분할 뿐만 아니라 폐 PET병을 재활용하고 환경오염을 저감시킨다는 측면에서 친환경적으로 더 뛰어나다는 것을 알 수 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.305-310
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• 1995

토목 및 건축재료로서 폴리프로필렌 섬유 모르타르 및 콘크리트의 사용은 미국, 영 국 등지에서 개발되기 시작하여 많은 연구가 진행되어 왔는데, 가격이 저렴하고, 화학적인 안정성과 내구성이 우수하여 그 사용이 점차 증대되고 있는 실정이다. 이러한 폴리프로필렌 섬유의 사용은 모르타르 및 콘크리트가 건조나 냉각에 의해 수축될 때 구속에 의해 발생하 는 인장응력 및 균연을 제어하고, 인성의 증가와 충격, 마모, 피로에 대한 저항성, 내구성을 증대시키는 등의 장점을 가지는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 이러한 폴리프로필렌 섬유 모르타르 및 콘크리트의 역학적 거동특성인 압축강도, 인장강도, 인성, 유동성과 균열 특성을 실험적으로 규명하고자 하였다. 실험결과 폴리프로필렌의 혼입량이 증가할수록 압축 강도, 인장강도, 인성의 증가를 보였으나, 혼입향 0.2%를 초과할 경우 유동성, 강도 모두 감 소하는 것을 볼 수 있었다. 그리고 단섬유형 보다는 메쉬 형태의 폴리프로필렌 섬유가 역학 적 특성면에서 우수한 것으로 관찰되었으며, Kraai 방법에 의한 소성수축균열제어 특성 실 험에서 약 45% 이상으 균열감소 (0.1%혼입) 효과를 볼 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6A호
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• pp.1033-1039
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• 2006

본 연구의 목적은 1.8 mm의 높이와 6 mm의 주기를 가지고 있는 crimped type 합성섬유로 보강된 시멘트 복합재료의 부착 및 휨특성과 소성수축균열제어 특성을 평가하는 것이다. 부착 및 휨 시험은 JCI SF-4 및 JCI SF-8에 의해서 실시하였고, 소성수축균열시험은 시멘트 복합재료의 소성수축균열의 감소에 영향을 미치는 섬유의 효과를 평가하기 위하여 실시하였다. 실험결과 crimped type 합성섬유는 직선형태의 섬유와 비교하여 부착하중 및 계면인성이 우수하였고, 콘크리트의 휨인성을 증가시켰다. 또한 crimped type 합성섬유는 섬유의 혼입율이 0.00%에서 1.00%로 증가함에 따라 소성수축균열 저항성이 증가하였다. 특히, 섬유의 혼입율이 0.50% 이상이 되면 소성수축균열 조절능력이 매우 우수하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제8권6호
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• pp.151-161
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• 1996

토목 및 건축재료로써 폴리프로필렌 섬유보강 모르터 및 콘크리트의 사용은 미국, 영국 등지에서 개발되기 시작하여 많은 연구가 진행되어 왔는데, 경제적 이점, 화학적인 안정성과 우수한 내구성으로 인해 국내에서도 그 사용이 점차 증대되고 있는 실정이다. 이러한 폴리프로필렌 섬유의 사용은 모르터 및 콘크리트가 건조나 온도에 의해 수축될 때 , 구속에 의해 발행하는 인장응력 및 균열을 제어하고, 인성의 증가와 충격, 마모, 피로에 대한 저항성을 증대시키며, 콘크리트의 내구성을 증대시키는 등의 장점을 가지는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 이러한 폴리프로필렌 섬유보강 모르터 및 콘크리트의 재료적 특성인 유동성, 압축강도, 인장강도, 휨인성뿐만 아니라 균열제어특성, 건조수측특성을 실험을 통하여 규명하고자 하였다. 본 연구 결과. 폴리프로필렌섬유의 혼입으로 인성이 증가되고 건조수축균열 및 건조수축량이 제어되고 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 앞으로 건조수축균열제어와 인성증가를 위한 폴리프로필렌 섬유보강 콘크리트의 활용 및 설계에 기초자료를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.325-333
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• 2008

본 연구에서는 강섬유와 서로 다른 직경 및 길이를 가진 폴리프로필렌섬유를 혼합한 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 압축강도, 수축균열 및 고온에서 화재저항성을 평가하였다. 압축강도, 쪼갬인장강도, 휨시험 및 수축균열저항성을 평가하기 위하여 실시하였으며 또한 400$^{\circ}C$, 600$^{\circ}C$, 800$^{\circ}C$ 및 1,200$^{\circ}C$에 노출 후 물리 역학정 특성을 평가하기 위하여 표면관찰, 질량손실 및 잔류압축강도 시험을 실시하였다. 시험 결과 하이브리드 섬유보강 콘크리트는 역학적 성능, 수축균열저항성 및 화재저항성을 향상시켰으며 온도 변화에 따른 콘크리트의 성능 저하는 온도가 $600\sim800^{\circ}C$의 범위일 때 가장 컸다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.99-109
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• 2009

소입경 골재노출콘크리트포장은 콘크리트 타설 직후 포장표면에 응결지연제를 살포하여 표면으로부터 깊이 2$\sim$3mm 정도의 모르타르 경화를 늦추게 한 후 표면의 모르타르 제거를 통해 굵은골재를 포장표면에 노출시키는 공법이다. 소입경 골재노출콘크리트포장은 타이어-노면 소음이 일반 콘크리트포장보다 4$\sim$5dB(A)정도 작으면서도 적정한 미끄럼저항을 장기간 유지한다는 장점을 가지고 있다. 소입경 골재노출콘크리트포장이 적정 평균조직깊이, 노출도 및 미끄럼저항을 확보하여 강도, 소음저감효과 및 장기간 적정 미끄럼저항성을 유지 하는 것도 중요하지만 성공적인 소입경 골재노출콘크리트포장의 건설을 위해서는 온도, 습도 등의 요인으로 발생하는 환경하중에 대한 내구성이 요구된다. 콘크리트포장은 타설 후 경화과정에서 수분손실 및 초기건조로 인하여 필연적으로 체적변화가수반되며 과도한 체적변화는 콘크리트 균열발생에 주요한 원인이 될 수 있다. 동결융해를 받고 있는 지역에서 제설제를 사용할 경우 표면박리현상이 발생한다. 이러한 균열 및 스케일링은 포장체의 내구성을 저하시키고 미끄럼저항을 감소시켜 장기공용성을 단축시키는 직접적인 요인으로 작용하게 된다. 따라서 본 연구에서는 소입경 골재노출콘크리트포장에 대하여 수분증발로 인한 수축균열 제어 성능 및 제설제를 사용하였을 경우에 반복되는 동결융해작용으로 인한 스켈링에 대해 내구성을 평가하여 환경하중 저항성에 대해 고찰하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.33-43
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• 2005

시멘트 안정처리 기층은 강성기층으로 러팅 저항성이 크고 상부하중 분산, 피로균열저항, 기층 보조기층의 파손 감소의 효과가 있으며 경제성이 뛰어나다는 장점이 있다. 그러나 건조수축에 의한 반사균열로 인하여 국내에서는 CTB가 전혀 적용되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 국내에 CTB적용을 위한 기초연구로써 반사 균열을 최소화하기 위해 건조수축을 억제할 수 있는 저수축 시멘트 안정처리 기층 재료개발을 시도하였다. 건조수축 이론을 고찰하여 건조수축 저감방안을 수립하였고 건조수축에 미치는 영향인자를 선정하였으며, 각 혼화재의 메커니즘을 분석한 후 실내 실험 및 현장실험을 수행하였다. 예비실험을 통하여 플라이 애쉬 첨가비율은 25%로 제안하였고 시멘트량은 모든 배합이 도로공사 린 기층의 허용강도를 만족하는 7%로 하였다. 본 실험 결과를 바탕으로 강도, 건조수축율, 경제성을 고려한 결과, 플라이 애쉬 25%, 플라이 애쉬 25%에 팽창재를 10%를 혼합한 배합을 대안으로 결정하였다. 실내실험에서 결정된 대안을 현장 실험에 적용한 결과 플라이 애쉬(25%)+팽창재(10%)가 최적의 저수축 시멘트 안정 처리 기층 배합임을 제시하였다.