• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.134-140
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• 2017

본 연구에서는 양생조건이 다른 압축강도 90 MPa 수준의 고강도 콘크리트 부재의 휨거동 실험을 수행하였다. 실험변수는 정상 및 저온 양생 조건, 인장 철근량 및 콘크리트 압축강도 수준 등을 고려하였다. 8개의 보 부재를 제작하여 휨 실험을 수행하였으며 균열 간격, 하중-처짐 관계, 하중-변형률 관계 및 연성지수를 파악하였다. 실험결과는 철근량이 증가함에 따라 균열 개수는 증가하고 균열간격은 감소하는 경향을 나타내며, 콘크리트 강도가 높을수록 균열개수가 줄어들기는 하지만 그 효과는 철근량보다는 상당히 작은 것을 알 수 있었다. 설계기준에서 제안된 평균 균열 간격 식과 비교한 결과, 실험결과가 제안식의 결과보다 약간 크게 나타났으나, 제안식은 콘크리트 강도 및 양생조건을 반영하지 못하는 문제점이 있다. 정상 양생된 부재들의 연성지수는 3.36~6.74이며, 저온 양생된 부재들의 연성지수는 1.51~2.82으로 나타나, 저온 양생된 부재들의 거동은 정상 양생된 부재들에 비해서 연성도지수가 저감됨을 확인하였으며, 본 연구와 기존 연구의 연성지수를 비교한 결과, 고강도 콘크리트 부재의 연성지수는 선행연구의 보통강도 콘크리트의 연성지수 보다 크게 나타났으나, 더 구체적인 결과를 파악하기 위해서는 추가연구가 필요하다고 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.295-304
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• 2013

초고성능 콘크리트(UHPC: Ultra-High Performance Concrete)는 최근 국내외에서 연구가 가장 활발한 분야 중 하나로서 구조물의 장수명화와 경제성 제고에 기여하고 있다. 품질관리 및 공사기간 단축을 위해서는 공장에서 제작된 프리캐스트 방식의 초고성능 콘크리트가 유리하지만, 이 경우에도 프리캐스트 세그먼트 간의 이음부 등 부득이 현장타설로 시공되어야 하는 부분이 존재한다. 그러나 현장타설 시에는 공장 제작 시와는 달리 최적의 양생 조건을 구현하기 어려울 가능성이 크다. 따라서 이 연구에서는 현장에서 예상되는 여러 가지의 열악한 양생 조건을 가정하였을 때 초고성능 콘크리트의 압축강도 발현 경향을 실험적으로 규명하였다. 양생온도, 양생 전 지연시간, 양생 지속시간, 수분 공급 조건을 변수로 두어 공시체를 제작한 후 표준적인 고온습윤양생으로 제작된 공시체의 강도와 비교하였다. 실험 결과를 분석하여 현장에서 타설된 초고성능 콘크리트를 양생할 때 요구되는 최소한의 조건을 제안하였다. 이 연구를 통해 초고성능 콘크리트의 현장에서의 활용도를 더욱 높일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권7호
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• pp.702-708
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• 2003

포틀랜드 시멘트 양(중량)을 플라이 애쉬로 50 wt%까지 치환한 페이스트, 모르터 내지 콘크리트 시편을 만들어 플라이 애쉬가 모르터/콘크리트의 온도, 자유석회량 및 강도 등에 미치는 영향을 조사하였다. 페이스트의 수화열을 측정하여 환산식에 따라 일반 포틀랜드 시멘트 콘크리트의 경우와 비교할 때, 플라이 애쉬를 50 wt% 함유한 콘크리트의 양생 7일 온도(상승)는 약 45% 저하되었다. 전자의 경우 온도 상승은 33.4$^{\circ}C$이며 후자의 경우는 18.7$^{\circ}C$였다. 한편 철근 콘크리트의 제조에 사용되는 시멘트의 플라이 애쉬 함유량은 철근부식의 방지를 위하여 30 wt%를 초과하지 않는 게 바람직하다. 플라이 애쉬를 혼합한 콘크리트의 강도가 순수 포틀랜드 시멘트 콘크리트의 강도보다 양호하기 위해서는 양생기간이 28일 이상 되어야 한다. 그리고 플라이 애쉬 50 wt%를 함유한 시멘트를 가지고도 360 kg/$\textrm{cm}^2$ 이상의 28일 강도를 얻을 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.87-94
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• 2003

현재 건설생산현장에서 이루어지고 있는 거푸집 제거 시기 결정, 설계기준강도 확보 등의 강도관리는 그 시점을 예측할 수 없다는 단점이 있기 때문에 건설생산현장에서의 공정계획 및 강도관리에서 한계가 있을 수밖에 없다. 이에 따라 콘크리트의 강도를 예측할 수 있으면 보다 합리적인 강도관리 및 공정계획이 가능하게 된다. 본 연구는 적산온도 방법에 의해 새로 제안된 강도예측모델의 적용가능성을 검증하기 위해 기존 강도예측모델 중 Logistic 모델과 비교 평가하였으며, 모의부재에서 채취한 코어공시체와 현장양생공시체의 압축강도를 비교 평가한 후 새로운 강도예측모델에 의해 강도를 예측하여 거푸집 제거시기를 결정하는 것에 대한 합리성을 검증하고자 하였다. 실험결과 Freiesleben의 활성화에너지를 이용한 등가재령함수에 있어서 콘크리트의 강도는 양생온도에 관계없이 유사한 강도수준을 나타내고 있으나 강도-적산온도의 상관성을 높이기 위해서는 등가재령 계산시 이용되는 활성화에너지에 대한 검토가 필요할 것으로 사료된다. 새로 제안된 모델의 경우 Logistic 모델에 비해 초기재령에 있어서 강도예측이 보다 정확한 것으로 나타났으며, SSE는 작고 결정계수는 높게 나타나고 있어 이를 이용한 강도예측이 보다 합리적일 것으로 판단된다. 본 연구의 범위 내에서 양생온도 10~15$^{\circ}C$의 경우 강도관리 측면에서 새로운 강도예측모델 사용시 압축강도 50kgf/${cm}^2$ 발현시점이 기존에 제안된 기간과 비교하여 빠르게 나타나고 있어 이를 건설생산현장에서 적용할 경우 거푸집제거시기의 단축에 의한 공기단축이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.741-744
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• 2008

콘크리트 구조물의 품질관리를 위해 양생초기 내부 수화열 분석 및 습도 거동에 대한 정확한 측정 및 분석은 구조물의 내구성 및 장기공용성의 향상을 위하여 필수적이라 할 수 있다. 특히 최근에는 대형 콘크리트 구조물 및 고성능 콘크리트 시공사례가 증가함에 따라 이러한 초기 온습도 거동에 대한 중요성이 증가하고 있는 실정이다. (2005 정진훈) 일반적으로 콘크리트 초기 재령시 수화반응에 의한 수화열은 내적 및 외적 구속을 받고 있는 콘크리트 구조체에 대하여 온도응력을 발생시켜 양생 초기 균열 및 지속적인 인장응력 영향을 가지게 한다. 또한 대기 온도 및 습도 그리고 콘크리트 양생환경에 의한 급속한 표면 및 내부습도 변화는 콘크리트 건조수축을 유발하며 온도응력과 더불어 초기 콘크리트 구조물에 피해를 좋지 않은 영향을 미쳐 내구성 및 장기공용성을 저하시킨다.최근 이러한 초기 거동의 분석의 중요성 인식되면서 초기 거동에 대한 많은 연구가 이루어져왔다. 하지만 수화열 분석에 비하여 수분분포 및 거동 분석에 대한 연구는 계측의 어려움으로 인하여 매우 미비한 실정이다. 또한 내부 습도를 직접적이며 정확하게 측정하기보다는 대기 습도 및 표면습도에 의한 내부습도 변화를 예측하는 연구가 진행되었었다. 본 연구에서는 콘크리트 초기 재령시 내부의 수화열에 의한 온도 분포 거동과 수화반응 및 건조에 의한 수분 분포 거동을 동시에 직접적으로 측정할 수 있는 편리하고 신뢰성 있는 측정 기법을 제시하고 그에 따른 콘크리트 구조물의 온습도 거동을 측정 분석하는데 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.759-767
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• 2006

본 연구에서는 등가재령개념에 의한 적산온도방법을 이용하여 플라이애쉬를 사용한 초지연 콘크리트의 응결시간 예측방법을 제시하였다. 플라이애쉬 치환 및 초지연제 혼입률 변화에 따른 양생온도별 응결시간은 초지연제 혼입률이 증가하고, 양생온도가 낮을수록 지연되는 것으로 나타났다. 또한 Arrhenius의 함수에 의한 겉보기 활성화 에너지는 배합별로 약간의 차이는 존재하지만 $24{\sim}35KJ/mol$의 범위로 나타났는데, 이는 일반적인 조건에서의 겉보기 활성화 에너지값의 범위인 $30{\sim}50KJ/mol$ 보다 작은 값으로 나타났다. 플라이애쉬 치환율 및 초지연제 혼입률별 겉보기 활성화 에너지를 등가재령식에 대입한 결과 양생온도별로 거의 유사한 값으로 나타나, 응결시간 예측에 등가재령에 의한 적산온도 방법이 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 판단되었다. 아울러 등가재령 및 플라이애쉬 치환율 변화에 따른 초지연제 혼입량 추정에 관한 다중상관 회귀 모델을 제안하여 응결시간 및 초지연제 첨가량을 결정할 수 있도록 하였고 회귀 모델에 의한 해석 예측치와 실측치 간에 매우 양호한 상관성을 갖는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제안된 초지연제 혼입률 및 플라이애쉬 치환율별 응결시간 예측 모델은 실무현장에서 초기재령 콘크리트의 응결 시간 평가에 보다 합리적인 품질관리 방법으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.52-59
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• 2016

동절기에 타설되는 대부분의 콘크리트 구조물에서 가설 초기단계에서의 양생방법의 선정은 매우 중요한 요소이다. 동절기에는 초기균열과 강도저하를 방지하기 위하여 열선과 조강시멘트를 이용한 발열양생방법을 주로 적용하게 된다. 하지만 그 적용기법의 단순화 및 경험적 판단에의 의존으로 인하여 대부분의 건설현장에서 최적의 양생방법을 선정하지 못하고 있는 실정이다. 이에 따라 본 논문에서는 비정상상태의 열전달 해법을 통하여 가장 적절한 열선의 가열온도, 기간, 열선 배치간격을 선정하는 평가 알고리즘을 개발하였다. 이를 위하여 관리 매개변수에 주안점을 둔 구조해석 시스템을 통한 사용자 중심의 OOP 루틴을 적용하였다. 본 시스템에서는 입력모듈, DB 모듈, DB저장 모듈, 해석모듈 및 결과분석모듈로 구분하였으며, 각 모듈간의 연계는 visual c# 루틴으로 처리하였다. 또한 그래픽 인터페이스와 DB 테이블은 사용자 편의성을 고려하여 개발하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.19-28
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• 2018

거푸집의 탈형 시기는 콘크리트 구조물의 품질과 공사기간, 공사비에 영향을 주는 직접적인 요인으로 콘크리트 구조물의 안전성과 경제성을 확보하는데 중요한 요소이다. 국내 규정에서 거푸집 존치에 대한 규정을 제시하고 있으나 조기에 거푸집을 해체하여 콘크리트의 품질이 저하되고 있다. 이는 양생조건에 대한 이해가 부족하고 공사기간이 단축되길 원하기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트의 거푸집 탈형시기에 따른 양생조건이 압축강도에 미치는 영향을 시험을 통하여 평가하였다. 연구 결과 거푸집의 12시간 후 조기 탈형은 콘크리트의 28일 압축강도를 최대 약 40% 정도까지 저하시켰으며, 거푸집을 28일 동안 장기간 존치할 경우에는 28일 표준압축강도 대비 약 7%의 강도저하를 가져왔다. 결론으로 본 논문에서는 양생온도를 등가재령으로 고려하여 거푸집 해체 시기에 따른 콘크리트의 압축강도 추정식을 제안하였다. 이 제안식은 현장에서 거푸집 제거 후의 콘크리트 압축강도 평가에 활용될 수 있다.

• 콘크리트학회지
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• 제9권5호
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• pp.217-224
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• 1997

매스콘크리트의 타설시 온도이력을 정확히 예측하기 위해서는 재령별로 민감하게 변하는 시공 및 주변 환경요인을 엄밀히 반영하여 온도이력을 합리적으로 해석하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 시공시에 발생되는 주변환경조건을 고려한 상태에서 온도이력을 해석할 수 있도록 개발된 해석프로그램을 이용하여 주변환경조건에 대한 수치실험을 수행하고자 한다. 수치실험의 목적은 매스콘크리트 타설시 각종 인자가 매스콘크리트의 온도이력에 미치는 영향정도를 정량적으로 파악하여 실제 매스콘크리트의 설계 및 시공시 사전에 콘크리트의 온도이력을 예측하여 효율적으로 관리하는데 있다. 수치실험을 수행한 결과주어진 구조물의 설계조건에 부가하여 타설시기, 타설온도,거푸집조건 및 제거시기, 양생 및 개기온도 등의 시공시 주변환경조건의 영향이 대단히 민감하게 작용하는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6D호
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• pp.599-605
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• 2012

교통개방시점의 예측은 공사 계획을 위해 중요하며 이를 위해 에폭시 아스팔트 혼합물의 양생에 따른 강도를 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 에폭시 아스팔트 혼합물의 양생온도와 시간에 따른 마샬안정도를 측정하고 이를 이용해 강도 발현식을 구하였으며, 변화하는 온도와 강도에 따른 반응속도를 반영할 수 있도록 화학적 반응속도론을 이용하여 에폭시 아스팔트 강도 예측모델을 개발하였다. 예측모델을 사용하여 에폭시 아스팔트 포장이 적용된 국내 교량에 대해 교통개방시기를 예측하였다. 2009년~2011년의 기상조건에 따라 가정된 포장체 온도를 사용한 예측결과는 실제 교통개방일과 17일의 차이가 발생했으나 이는 2012년의 실제 기상상태와의 차이 때문이다. 실제 측정된 포장 온도를 예측모델에 대입할 경우 2일의 교통개방가능일 차이가 있었으며, 상관관계 분석 결과 R2가 0.95로 실제 강도값과 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 기상상태와 포장체의 온도에 대한 충분한 데이터를 확보한다면 에폭시 아스팔트 강도 예측모델을 사용하여 상당히 신뢰도 있는 교통개방 가능 시기의 예측이 가능한 것으로 나타났다.