• 한국건축시공학회지
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• 제15권4호
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• pp.359-365
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• 2015

본 연구에서는 바닥 모르타르에 발생하는 균열을 방지하기 위해, 팽창성이 있는 재료인 알파반수석고를 활용한 비소성결합재 기반 바닥 모르타르의 경화특성 및 건조수축 특성을 평가하고, 건설현장에 적용하여 외기환경에 노출된 조건에서 바닥 모르타르의 수축변형 거동 및 균열 발생여부를 검토하였다. 그 결과, 슬래그계 바닥 모르타르의 경우 시멘트계 모르타르에 비해 초결 및 종결시간이 급격히 단축되었고 압축강도는 관련기준을 만족하는 것으로 확인되었으며, 초기에 팽창 변형 이후의 수축변형 거동은 시멘트계 모르타르와 유사한 경향을 나타내었다. 슬래그계 바닥 모르타르의 현장 적용 결과 균열이 발생하지 않았으며, 외기환경 조건에 의한 변형률의 차이가 크지 않아 시멘트계 바닥 모르타르에 비해 치수안정성이 큰 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권5호
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• pp.144-152
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• 2010

콘크리트 구조물의 FRP를 이용한 보수보강 시 유기계 접착제인 에폭시 수지를 활용한 부착 공법이 일반적으로 사용되고 있으나 터널이나 하수박스 같은 습기가 많은 지역에서는 부착력이 발현되지 못하여 구조물의 보강 및 내구성에 문제가 있는 것으로 나타나고 있다. 이에 본 연구에서는 시멘트계 충진제를 사용하여 습윤 상태에서 콘크리트 구조물을 보강하고자 하였다. 먼저, 각각의 부착력을 알기 위하여 직접 부착실험을 실험을 통해 무기계 충진제가 습윤상태에서도 KS F 4716 규정에 만족함을 알 수 있었다. 반면, 에폭시 접착제는 포화율 100%에서 부착강도가 $0.73N/mm^2$, 14일 $0.84N/mm^2$로 습윤 상태에서의 부착성능에 문제점을 나타내었다. 또한 2차 실험으로 진행된 충진제 두께별 GFRP보강 보의 휨 강도측정에서는 충진제 두께가 10mm, 20mm, 30mmd일 때 각각 113%, 66%, 75%의 보강효과를 보였다. 이에 따라 충진제의 두께가 10mm일 때 안정적인 부착성능을 발휘하는 것을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.227-234
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• 2022

본 연구에서는 탄소계 나노소재를 적용한 시멘트 페이스트 복합체의 유변학적 특성을 실험적으로 분석하였다. 탄소계 나노소재인 산화그래핀과 탄소나노튜브의 사용성을 고려하여 수용액 상태로 혼입한 굳기전 시멘트 페이스트에서 흐름성 및 레올로지를 측정하였다. 그리고 굳은 시멘트 페이스트 복합체는 만능재료 실험기를 활용하여 압축강도 측정을 검토하였다. 산화그래핀은 수용액 상태로 혼입하였을 때 혼입율 상승 시 흐름성이 감소하고 소성 점도와 전단응력이 급격하게 증가하였다. 탄소나노튜브 수용액도 동일한 경향성을 가졌으나 시멘트 중량대비 0.2 % 미만을 혼입한 경우 산화그래핀과 비교하여 상대적으로 증가율이 낮게 측정되었다. 이는 판상형 형태인 그래핀의 비표면적이 커서 시멘트 페이스트의 흐름성을 감소시키고 소성 점도와 전단응력을 상승시키는 것으로 판단된다. 탄소나노튜브 수용액은 0.2 %이상 혼입 시 소성점도가 일반배합 대비 2.16배 수준으로 급격히 상승하며 전단응력도 상대적으로 높게 측정되었다. 이는 탄소나노튜브의 혼입량이 과혼입 되면서 시멘트 페이스트 내에서 분산이 제대로 되지 않아 탄소나노튜브 간의 뭉침으로 인한 응집효과로 판단된다. 압축강도는 그래핀 혼입시 강도 상승율이 미미하였으며, CNT는 최대 약 12 %의 상승효과가 있음을 확인하였다. 따라서 탄소계나노소재 적용 시 상대적으로 CNT를 사용할 경우가 사용 가능성이 높을 것으로 판단되나 최대 혼입량 및 분산에 사용될 계면활성제에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.53-59
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• 2010

해수 침적 조건에서 시멘트 수화물이 부식되는 화학적 열화과정은 콘크리트 구조물이나 주입공사 목적물에서 동일하다. 국내에서 사용되고 있는 MSG(Micro Silica Grouting)주입재는 실리카질 물질이 다량 함유된 혼합계 시멘트로서 분말도가 $8,000cm^2/g$ 이상으로 높기 때문에 수화활성도가 매우 크고, 고강도 및 고내구성을 특징으로 하며, $C_3A$ 함유량도 5% 이하로 내황산염시멘트 규격을 만족하는 내해수성 시멘트재로 평가된다. 따라서, 본 논문에서는 내해수성이 우수한 MSG와 국내에서 사용되고 있는 급결재를 조합하여 내해수성 특성을 실험적으로 평가하였다. 국내에서 일반적으로 규산계 고활성 급결재 또는 초속경시멘트계 무기질 급결재가 사용되고 있다. 이들 급결재와 MSG가 조합된 주입재의 호모겔 시편에 대해서 압축강도, 중량변화 및 길이변화 특성을 실험적으로 평가하여 내해수성이 우수한 주입재 조합을 제시하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.237-247
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• 2006

터널의 장기 내구성을 향상시키고 싱글쉘 터널공법을 적용하기 위해서는 고성능 숏크리트 라이닝의 사용이 필수적이라고 할 수 있다. 숏크리트에 적용되는 혼화재료 가운데, 실리카 흄과 같은 포졸란 재료들이 숏크리트의 강도와 내구성을 향상시키는데 주된 영향을 미친다고 할 수 있다. 또한 시멘트 광물계 급결제는 기존 급결제와 비교하여 응결이 빠르며 친환경적인 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 포졸란 재료인 메타카올린과 칼슘 알루미네이트 시멘트 광물계 급결제를 적용하여 습식 숏크리트의 성능을 향상시키는데 목표를 두었다. 메타카올린과 실리카 흄의 적용에 따른 성능을 비교하기 위하여 각각의 사용량을 시멘트 중량의 4%와 8%로 적용하였다. 또한 메타카올린과 실리카 흄을 시멘트 중량의4% 및 8%로 병용 혼입한 경우에 대해서도 검토하였다. 각 배합조건에 대해 배합된 숏크리트의 응결시간, 압축강도, 휨강도, 투수성 및 동결융해저항성을 측정한 결과, 숏크리트의 고성능화를 위해 실리카 흄의 대체 재료로서 메타카올린을 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.61-68
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• 2020

본 연구에서는 지하 콘크리트 구조물의 누수 균열에 사용되는 주입형 누수보수재료의 품질관리 방안으로 규격화된 국제표준 ISO TS 16774 ｢Part 3 Test method for water(wash out) resistance｣와 KS F 4935 ｢점착유연형 고무 아스팔트계 누수보수용 주입형 실링재｣를 이용하여 현재 우리나라 누수보수현장에서 사용하고 있는 주입형 누수보수재료 5계열(합성고무계, 시멘트계, 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계) 3종류씩, 총 15종류의 보수재료에 대한 지하 콘크리트 구조물이 처한 지하수의 유동성에 관한 유실 대응력의 안정성을 연구·검토하였다. 그 결과, KS F 4935 규격에서 규정하고 있는 "질량 변화율이 -0.1% 이내"의 성능 기준으로 고찰하면 합성고무계 RG-2, 우레탄계의 UG-1을 제외하고 나머지 13Type 보수재료는 다소 지하수의 유동성에 따른 유실 저항력의 안정화 방안 검토가 필요 할 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 콘크리트 구조물의 균열 부위에 사용되는 보수재료의 선정에 있어 기본 지표로 사용가능 할 것으로 판단된다. 또한, 추후에 연구 개발 되는 보수재료의 품질 향상에 반영할 수 있는 기준 자료의 활용을 기대할 수 있다.

• 세라미스트
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• 제12권6호
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• pp.54-59
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• 2009

• 공업화학
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• 제16권6호
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• pp.815-821
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• 2005

현재 콘크리트 산업에서 주로 사용되고 있는 3가지 화학 혼화제로서 변경 리그닌계(LS), 나프탈렌계(SNF) 및 멜라민계(SMF) 혼화제가 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 SMF계 고유동화제의 합성과정을 수산화메틸화 반응(Hydroxymethylation)-술폰화 반응(Sulfonation)-중합(Polymerization)-중화(Neutralization) 및 안정화(Stabilization)의 4단계로 나누어 반응을 진행시키면서 멜라민과 포르말린의 몰비를 변화시키고, 반응 3단계 중합과정에서 산촉매의 종류와 양을 조절하면서 시멘트용 고유동화제를 합성하였다. 다양한 합성조건에서 합성된 SMF계 고유동화제를 시멘트 모르타르 및 페이스트에 적용하여 작업성, 슬럼프 손실 및 압축 강도 등의 물리적 특성을 비교하였고, SEM image를 통하여 수화물 형태를 관찰하였다. 실험결과 SMF 고유동화제의 축합물 구조특성이 시멘트의 유동화 특성에 큰 영향을 주었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.159-170
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• 2003

본 연구에서는 재료분야에서 최근의 기술동향인 고강도.고침투성.고내구성 및 환경에 대한 안정성이 높은 주입재료의 배합설계를 실시하여 주입목적, 지반조건에 따른 주입효과와 환경적 영향성을 분석.검토함으로써 현장적용시 주입설계의 기초자료로 제안하고자 한다. 주입재의 물리, 역학.화학적 특성 및 입자형상을 파악하고 작업성과 침투범위 조정에 필수적인 겔타임을 조정하였다. 또한 실내모형시험을 통하여 고결성, 침투성 및 내구성 평가를 수행하였다. 환경적 영향평가를 위해 본 연구에서 사용된 재료는 현장에서 일반적으로 사용되는 보통포틀랜드시멘트, 고로슬래그시멘트와 초미립자시멘트를 사용하였다. 시멘트계 그라우트재에서의 6가 크롬의 용출특성을 판단하기 위해 원재료의 6가크롬 함유량 시험과 pH변화에 따른 6가크롬의 용출변화량 시험 그리고 그라우트가 적용되는 주변환경에 따른 특성파악을 위해 호모겔을 제작하여 양생수를 각각 초순수, 침출수로 하여, 양생수에 따른 그라우트 호모겔의 일축압축강도 및 6가크롬 용출량의 변화를 시험하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.171-184
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• 2007

화학적 첨가제를 이용한 안정처리는 지반의 강도증가 및 변형발생을 제어하기 위한 방법으로 깊은 심도까지 광범위하게 적용되어 지고 있다. 화학적 안정처리의 기본목적은 지반의 강도증가, 압축성 감소, 팽창특성 등을 개선하여 지반의 내구성을 증가시키는 것이며, 최근 들어 환경친화적이며 혼합체의 특성 및 혼합속도를 효율적으로 개선한 다양한 형태의 진보적인 시멘트 혼화재가 개발되고 있다. 본 연구에서는 농어촌도로(농도)의 효율적인 포장공법 개발을 위하여 시멘트혼화재를 활용하는 방안을 연구하였으며, 혼화재 종류 및 배합비에 따른 다짐시험, 일축압축강도시험, 동결융해시험 및 휨강도시험을 실시하였다. 본 연구결과에 따르면, 실트질 원지반토가 점토지반에 비해 강도증가 및 동결융해특성이 우수하며, 액상형 시멘트 혼화재가 분말형태 보다 효과적인 것으로 나타났다. 또한 저배합에서도 고강도의 품질을 발휘하여 농어촌도로 표층 내구성 저하를 개선할 수 있을 것으로 판단된다.