• 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.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.30-37
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• 2023

PSCB 거더교는 상하부 플랜지와 복부가 일체화된 폐합된 단면으로 일반적으로 거더와 바닥판이 분리된 교량과 구조적 특성이 상이하여 PSCB 거더교의 특성을 반영한 유지관리 방안이 필요하다. 고속도로 PSCB 거더교의 정밀안전진단 보고서를 수집하여 손상 유형을 분석한 결과, 공용 중 발생되는 열화·손상은 대부분 상부플랜지에 집중되어 있다. 특히 상부플랜지 하면의 교축방향 균열은 분석대상 PSCB 거더교의 약 70 %에서 발생되었고, 이는 외부하중에 의한 구조적 균열 보다 수화열, 건조수축 등 간접하중에 의한 균열로 판단된다. 공용중인 PSCB 거더교의 내구성 향상 및 유지관리 비용 절감 등을 위해서는 설계단계부터 구속 건조수축 균열의 제어가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 PSCB 거더교 상부플랜지 하면 균열의 주요 원인인 구속 상태에서의 건조수축으로 인하여 발생되는 균열에 대하여 Gilbert Model을 이용하여 직접 계산하고, 철근량, 철근직경 및 간격 등 영향인자를 분석하였다. 분석결과, 간접하중으로 인하여 발생되는 균열폭은 H16 철근 기준 철근비 0.01 이하, 철근비 0.01 기준 H19보다 직경이 큰 철근의 경우 허용 균열폭 0.2 mm를 초과하는 것으로 나타났으며, 최종적으로 균열폭 검토 결과를 바탕으로 PSCB 거더교 상부플랜지의 균열폭 제어 방안을 제안하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.126-135
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• 2013

교량의 장대화로 고품질과 양호한 시공성을 갖는 고유동성 매스콘크리트가 프리스트레스 콘크리트 거더에 광범위하게 사용되고 있으나, 수화열과 자기수축에 의한 비구조균열을 종종 발생하고 있다. 대상부재의 콘크리트응력에 대한 다양한 실험과 수치해석을 통하여 평가로부터 메스콘크리트의 수화열 증가에 따라 인장응력 및 균열지수를 예측하였다. 또한 분체계 혼화재료에 의한 자기수축 증가는 정착부 부근 매스콘크리트의 인장응력을 가중시킨다. 수화열과 자기수축 및 건조수축에 의한 인장응력은 PSC 거더의 대부분에서 약간의 응력증가를 나타내나, 정착부 근처의 인장응력은 콘크리트의 재령초기에 인장강도를 초과하게 되어 균열을 유발하게 됨을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.23-31
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• 2016

수축 균열의 저감 대책으로서 팽창재를 적용한 콘크리트의 모델화에 관한 연구로서 선행하여 구축한 모델을 바탕으로 팽창재에 의한 콘크리트의 수축저감 및 균열억제 효과에 대한 매크로 예측 수법을 제안하고 타당성을 검증했다. 또한, 모델의 적용을 실부재로 확장해, 실부재에 발생하는 변형을 예측하는 한편, 실부재에 발생하는 응력을 예측하여, 기존의 방법에 따른 결과와 비교 검토함으로서 본 연구에서 제안하는 모델의 타당성을 검증했다. 본 연구로부터 실시한 팽창재를 혼입한 콘크리트에 대한 이론적인 모델의 검토로부터 팽창콘크리트의 실구조물 레벨로의 검토와 함께 수축저감 및 균열억제 효과에 대한 매크로 예측수법의 제안은 향후, 팽창콘크리트의 적용 및 실용화에 있어, 실증적인 데이터를 제공할 수 있다고 생각한다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권1호
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• pp.141-148
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• 1999

최근 개발되고 있는 고유동, 고강도 및 고내구성을 발휘하는 고성능 콘크리트는 현대개념에 부응하는 양호한 품질을 발휘하는 이면에 물결합재비가 작고 단위결합재량이 많은 배합일수록 비경제적 및 건주수축과 자기수축이 대단히 커진다는 것이 보고되고 있고, 경우에 따라서는 자기수축만으로도 균열이 발생하는 일이 지적되고 있다. 따라서 본 연구에서는 무기질 혼화재인 플라이애쉬, 실리카 흄 및 플라이애쉬:실리카 흄 치환비 변화로써 워커빌리티등 각종품질의 향상과 구조물에 발생되는 건조수축 및 자기수출 균열을 CSA계 팽창재로 방지하므로써, 경제적이고 저균열${\cdot}$고품질인 고성능 콘크리트를 개발하고자 하였다. 연구결과 팽창재 혼입율 5%, F.A:S.F 15:5로 치환하면 유동성 및 강도특성이 양호하면서 건조수축 및 자기수축 보상효과가 있는 양호한 고성능 콘크리트가 성취될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.821-824
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• 2008

본 연구에서는 판상-링형 구속시험방법의 유효성 평가를 위하여 그 특성을 국내 외에서 제안된 콘크리트 구속수축시험방법과 비교하여 간편하고 정량적인 수축균열 평가방법의 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 이에 시험체 내부 링 직경의 변화에 따른 콘크리트의 구속수축균열특성 평가를 통하여 내부 링 직경 150mm의 적정 시험체 치수를 선정할 수 있었다. 또한 선행된 실험을 통해 얻어진 시험체 사이즈를 대상으로 판상-링형 구속시험방법의 검증실험의 일환으로 PVA섬유혼입 유 무에 따른 시험방법의 유효성 평가를 실시하였다. 그 결과, 판상-링형 구속시험방법은 초기재령 48시간이내에 발생하는 소성수축에 의한 균열측정이 가능하였다. 본 연구를 바탕으로 향후, 판상-링형 구속시험방법에 있어서 온도, 풍속 등의 환경조건 및 배합조건에 따른 콘크리트의 구속수축균열특성에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.552-559
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• 2023

본 연구는 팽창성 및 팽윤성 혼화제를 혼입한 고로슬래그 콘크리트의 균열 저감 성능 평가를 목적으로 한다. 기본 성능 실험으로 고로슬래그미분말(BFS), 칼슘설포알루미네이트(CSA), 벤토나이트, 하이드록시프로필 메틸셀룰로오스(HPMC) 등 다양한 혼입물을 사용하여 수행한 결과 벤토나이트가 HPMC에 비해 우수한 성능을 나타내었다. 이후, 혼입률에 따른 균열 및 건조수축 평가를 위해 MOCK-UP 테스트를 실시하였다. 그 결과, 벤토나이트와 소량의 인산칼슘을 첨가하였을 때 건조수축이 감소되어 균열이 저감 되었다. 특히, 30 %의 BFS, 1 %의 벤토나이트, 1 %의 인산칼슘으로 구성된 시멘트 혼합물이 균열이 없는 최적의 성능을 보였다. BFS 콘크리트가 지속적인 팽창 활동에 의하여 수축을 보상하는데 기여할 것으로 판단되며 현장 적용에 사용될 수 있을 것이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.519-525
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• 2016

본 논문에서는 혼화제에 따른 3성분계 그라우트에 대하여 자유수축 및 구속수축에 대하여 평가하였다. 본 연구에서 3성분계 그라우트는 플라이애쉬, 지르코늄 실리카퓸을 사용하였고, 팽창재(a, b)와 수축저감제 혼화제를 병용 사용하였다. 또한 유럽규정 EN 445에 따라 그라우트의 기본재료특성 실험을 수행하여 블리딩, 체적변화량, 유동성, 압축강도 실험을 수행하여 기본재료특성 거동도 분석하였다. 실험결과, 팽창재와 수축저감제 혼입률에 따라 유동성은 다소 영향은 없었으나, 우수한 블리딩 및 침하 저감성능과 압축강도를 나타났다. 자유수축 거동에서는 팽창재와 수축저감제를 혼입한 변수들은 0.0E-0.0R 변수보다 최소 29%의 수축저감성능을 보여 주었다. 특히 팽창재 a와 수축저감제를 병용 사용한 변수에서는 수축 저감의 효과가 더욱 우수한 것으로 나타났으며, 혼화제의 혼입률이 증가할수록 텐던 구속에 의한 수축균열은 뒤늦게 발생함을 알 수 있었다. 그러나 유독 팽창재 a 2.0%, 수축저감제 0.50%를 혼입한 변수에서는 우수한 수축저감성능으로 수축균열이 발생하지 않았다. 종합하여 볼 때, 본 연구의 실험 조건에서는 팽창재 a 2.0%, 수축저감제 0.50%인 조합이 PSC 교량용 고품질 3성분계 그라우트의 최적의 혼입률인 것으로 분석된다.

• 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.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.82-89
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• 2009

최근 국내에서는 건설생산현장에서 순환골재 및 이를 활용한 순환골재 콘크리트의 사용을 적극적으로 도모하기 위하여 순환골재 콘크리트의 제조기술에 관한 다양한 연구개발이 활발하게 이루어지고 있으나 순환굵은 골재에 비하여 순환잔골재에 관한 적용 및 연구는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 순환잔골재를 사용한 환경부하저감형 콘크리트의 공학적 성능 및 수축균열저감 성능 향상을 위한 섬유보강 순환잔골재 콘크리트의 공학적 특성 및 수축균열특성에 관하여 실험 실증적으로 비교 검토함으로써 향후 환경부하 저감형 섬유보강 순환잔골재 콘크리트의 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 한다. 그 결과, 천연잔골재에 비해 순환잔골재의 사용으로 콘크리트의 균열면적이 증가하였으며, W/C비가 증가할수록 균열면적도 증가하는 것으로 나타났다. 또한 섬유종류중 PVA 및 Nylon섬유를 혼입한 시험체의 균열면적이 가장 적은 것으로 나타났으며, 섬유혼입율이 증가할수록 균열면적이 감소하는 것으로 나타나 섬유혼입에 의한 균열저감성능을 확인할 수 있었다.