• 한국수자원학회논문집
• /
• 제56권spc1호
• /
• pp.1049-1058
• /
• 2023

보와 저낙차 댐과 같은 하천횡단구조물을 통과하는 흐름은 도수 현상을 동반하는 급변류가 지배적이다. 구조물 하류에서 도수로 인한 유속과 수면의 강한 비정상성은 수공구조물의 안정에 영향을 줄 수 있다. 특히, 높은 Froude 수 조건에서 발생하는 정상도수는 공기연행이 현저하게 발생하여 흐름 특성은 더욱 복잡해진다. 이 연구에서는 Froude 7.3 조건에서 발생하는 정상도수를 모의하기 위해서 큰와모의 기법과 하이브리드 VoF 기법을 이용한 수치모의를 수행하였다. 수치모의 결과는 구조물 하류 바닥면에서 계측된 순간최대압력과 시간평균압력 분포를 유사하게 재현하는 것으로 나타났다. 단, 구조물 직하류에서의 순간최소압력 분포는 대상으로 하는 실험 계측값과 반대의 양상을 보이지만, 유사한 다른 시험과는 같은 양상을 보임으로써 본 연구에서 수행한 수치모의는 합리적으로 압력변동을 예측하는 것으로 판단된다. 도수 중앙부에서의 연직방향 유속분포와 공기농도분포는 유사한 조건의 실험 결과들과 자기상사성을 보이면서 양호하게 일치하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 본 연구에서 적용한 큰와모의 기법과 하이브리드 VoF 기법이 높은 Froude 수 조건에서 강한 공기연행을 동반하는 도수현상을 양호하게 재현할 수 있음을 보여준다.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.47-53
• /
• 2010

초속경 LMC(Very-Early Strength Latex-Modified Concrete ; VES-LMC)는 작업성, 강도발현 및 장기 내구성 측면에서 콘크리트 타설 후 3시간 이내에 교통개방을 가능하게 할 목적으로 개발되었고, 교량바닥판 긴급보수 공사에 유용하게 사용되고 있다. 그러나 초속경 LMC에서 라텍스의 사용이 콘크리트의 내구성은 향상시키지만 다량의 갇힌 공기를 양산한다는 단점이 있다. 따라서 취약한 공극구조를 개선하기 위해서는 특별한 방법이 필요하며, 본 논문에서는 울트라파인 플라이 애시가 사용되었다. UFFA VES-LMC의 공기량은 재령 1일에 포졸란 반응의 대부분이 발생하여 재령 1일 공기량이 경화전 공기량보다 저하되었다. 또한 재령 28일 공기량은 재령 1일 공기량의 공극구조와 동일하게 나타나, 포졸란 반응에 의해 콘크리트의 전체 공기량이 감소함을 확인하였다. 수산화칼슘의 첨가는 200 ${\mu}m$이하 크기의 연행공기를 현저하게 증가시키고, UFFA를 15%이상 사용하면 간격계수를 200 ${\mu}m$ 이하까지 확보할 수 있어 VES-LMC의 공극구조 개선에 매우 효과적인 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제13권5호
• /
• pp.484-490
• /
• 2001

본 연구는 라텍스 혼입률을 5, 10, 15, 20%로 변화함에 따른 염소이온 투수성과 동결융해저항성 관점에서 라텍스 개질 콘크리트의 내구특성을 고찰하고자 한다 콘크리트에 라텍스가 혼입되고 양생되었을 때 콘크리트는 라텍스 입자의 필름막에 의해 서로 연결된 시멘트수화물과 골재가 구성된다. 이때 라텍스의 양이 증가함에 따라 콘크리트의 휨강도는 증진되나, 압축강도는 다소 저하된다. 이와 같은 휨강도의 증가는 시멘트수화물과 골재사이의 라텍스 필름막에 기인한 것이며 압축강도의 감소는 라텍스의 성분 중 부타디엔의 유연성 때문에 발생되는 것으로 판단된다. 라텍스 개질 콘크리트와 보통콘크리트의 상대 투수성을 측정하기 위하여 염소이온투과시험법을 사용하였다. 실험 결과 라텍스 개질 콘크리트의 투수성은 보통콘크리트의 투수성보다 매우 낮음을 알 수 있었다. 이것은 라텍스 미립자가 미세공극을 충전하고 라텍스 입자의 필름막에 의해 골재와 시멘트수화물이 연결되었기 때문이다. 그리고 라텍스 개질 콘크리트의 동결융해저항성은 보통콘크리트에 비해 매우 높으며, 보통콘크리트에서는 동결융해저항성을 증가시키기 위해 공기연행제를 필요로 하지만, 라텍스 개질 콘크리트에서는 적절한 양생이 이루어지면 추가적인 공기연행제는 요구되지 않는다.

• 한국안전학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.59-66
• /
• 2015

본 연구는 슬럼프 감소, 연행 공기 부족, 건조수축 균열, 강도감소 등 굳지 않은 콘크리트와 굳은 콘크리트의 성질에 대한 타설시 고온의 악영향에 대한 원인분석을 실시하고 이를 경감시키기 위한 감수제, 공기연행제, 지연제 등의 화학적 혼화제와 플라이 애쉬, 고로 슬래그 등의 무기질 혼화재의 다양한 적용이 검토되었다. 즉, 서중 콘크리트의 품질향상을 위한 다양한 콘크리트 배합이 설계되고 각 배합에서의 굳지 않은 콘크리트 및 굳은 콘크리트 에 대한 영향이 분석되고 몇 가지의 최적 배합이 도출되었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제26권5호
• /
• pp.607-614
• /
• 2014

본 논문에서는 품질확보를 위하여 혼합골재 입도분포를 적용한 부순모래 숏크리트에 플라이애시, 고로슬래그 미분말, 메타카올린, 실리카퓸을 종류 및 혼입률에 변동을 주어 혼입하여 숏크리트의 기초특성과 내구특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 각 혼화재료의 주요 혼입률을 선정하고 실제 숏팅을 실시 하여 숏팅 전 후의 기초특성과 내구특성을 분석하였다. 실내실험 결과 광물성 혼화재료 혼입률이 증가할수록 압축강도가 증가하는 경향을 보였다. 특히 메타카올린을 혼입한 경우 가장 우수한 강도 증진효과를 보였으며, 숏팅 후 압축강도 역시 코어링에 의한 강도감소 현상을 감안하여도 강도 발현이 우수한 혼화재료로 판단된다. 염소이온 침투저항성 시험과 황산저항성 시험 결과 광물성 혼화재료 혼입은 염소이온과 황산에 대한 저항성이 증진되는 경향을 보인다. 화상분석을 통한 공극구조 분석 결과 공기연행제를 사용하지 않아 소요의 간격계수와 비표면적을 얻는데 실패하였으며, 향후 공기연행제의 도입 후 실험이 진행될 필요성을 보이고 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
• /
• pp.325-325
• /
• 2017

빗물펌프장은 도시지역 저지대의 우수를 강제로 배출하여 제내지의 치수안전도를 향상시키기 위한 방재시설이다. 변화하는 기상조건에 맞추어 침수취약지역의 치수안전도를 유지 또는 향상시키기 위해서는 빗물펌프장 설계시 목표한 치수성능을 지속적으로 구현할 필요가 있다. 그러나, 펌프시설의 고속운전, 변화하는 펌프운영조건 등의 영향으로 펌프의 성능은 지속적으로 저하된다. 이와 같은 펌프성능의 주요원인은 펌프운영시 발생하는 공기연행이 주요 원인중 하나이다. 흡수정 설계단계에서는 와류에 의한 공기연행을 제어하기 위하여 흡입관경, 흡수정 벽면으로부터의 이격거리 등의 설계요소를 반영하고 있지만, 도심지역의 제한적인 공간특성으로 인하여 설계기준치를 만족하지 못하는 경우가 발생하게 된다. 설계시 흡수정 내에 형성되는 와류를 억제하기 위하여 흡수정의 벽면 모서리를 완만하게 시공하거나, 흡수정 내에 날개벽 또는 별도의 시설을 설치하는 방법을 채택하고 있다. 그러나, 이와 같은 와류방지시설은 고정된 설계조건에 대하여 성능구현이 가능하지만, 홍수시 흡수정 내의 흐름은 하천의 수위 및 유입되는 유량에 의하여 시시각각 변화하게 된다. 이와 같은 운영조건의 변화에 대응할 수 있는 방법을 제시하기 위하여 본 연구에서는 수면에 부유식 와류방지장치를 설치하고 이에 대한 성능을 3차원 수치모의를 통하여 재현한 후 정량적으로 분석하였다. 부유식 와류방지장치에 대한 성능검토결과, 다양한 운영조건에서도 부유식 와류방지장치가 유효한 와류저감효과를 구현하고 있는 것을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제23권11호
• /
• pp.5-11
• /
• 2022

본 연구는 고로슬래그미분말(SG) 및 강섬유(SF)를 적용한 고유동 흙막이 벽체 재료(RWM)의 역학적 성능을 평가하기 위한 것으로써, 흙막이 벽체 재료의 재료분리저항성, 유동성, 연행공기량을 확보하기 위하여 고성능감수제, 공기연행제 및 증점안정화제를 굳지 않은 흙막이 벽체 재료에 적정량을 사용하였다. 흙막이 벽체 재료 경화체의 강도특성을 고찰하기 위하여 압축, 할열 인장 및 휨강도를 소정의 재령에서 측정하였으며, 표면전기저항, 흡수율 실험을 통하여 흙막이 벽체 재료의 역학적 성능을 평가하였다. 실험결과에 따르면 SGC 배합은 OPC 배합에 비하여 대체적으로 우수한 성능을 나타내었으며, SF는 흙박이 벽체 재료의 역학적 성능향상에 효과적인 것으로 조사되었다. 특히, SG의 사용은 흙막이 벽체 재료의 장기강도 발현 뿐만 아니라 차수성능 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제24권6호
• /
• pp.13-20
• /
• 2023

본 연구는 강섬유(SF) 혼입률에 따른 고유동 흙막이 벽체 재료(RWM)의 역학적 성능 및 내구성을 평가하기 위한 것으로써, 흙막이 벽체 재료의 재료분리저항성, 유동성, 연행공기량을 확보하기 위하여 적정량의 고성능감수제(SP), 공기연행제(AEA) 및 증점 안정화제(VMA)를 사용하였다. 흙막이 벽체 재료 경화체의 압축 및 쪼갬 인장강도를 소정의 재령에서 측정하였으며, 흙막이 벽체 재료의 역학적 성능은 표면전기저항성 및 흡수율 실험을 통하여 고찰하였다. 또, 염소이온 침투저항성 및 동결융해 저항성 실험을 통하여 흙막이 벽체 재료의 내구성능을 고찰하였다. 실험결과에 의하면, 강섬유를 적용한 배합이 강섬유 무혼입 배합에 비하여 우수한 성능을 나타내었으며, 2% 적용 배합이 경제성 및 성능 관점에서 상대적으로 효과적인 것으로 관찰되었다. 따라서, 적절한 SF의 적용은 흙막이 벽체 재료의 성능 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제17권5호
• /
• pp.695-702
• /
• 2005

라텍스개질 콘크리트는 라텍스의 첨가로 인하여 콘크리트의 내구성을 개선하는 것으로 알려져 있으며, 투수저항성이 크게 향상되는 것으로 연구되었다. 본 연구에서는 SBR 라텍스 혼입에 따른 콘크리트 내부 공극 구조의 변화를 연구하고자 화상분석법을 이용하여 라텍스개질 콘크리트의 W/C비, 라텍스 함량, 시멘트 종류에 변화를 주어 간격계수, 경화 후 공기량, 공극 직경에 따른 공극 분포 및 공극 구조 상태 분석 등을 파악하였다. 또한, 라텍스 첨가에 따른 내부 공극 구조 특성과 투수저항성과의 상관성을 비교하였다. 라텍스개질 콘크리트는 내부 공극 분석 결과, 동일 물-시멘트비 조건에서 AE감수제를 사용한 OPC에 비해 더 우수한 연행공극 효과가 있는 것으로 분석되었다. 초속경시멘트는 $100{\mu}m$ 미만의 연행공극의 수가 4배 이상 증가하였다. 조강 시멘트는 SBR 라텍스로 인하여 $50{\sim}500{\mu}m$ 범위의 미세 연행 공기량이 약 7배 이상 증가되는 현상을 나타내었다. 그러나 투수성에 있어서는 낮은 간격계수에도 불구하고 높은 투수저항 특성을 나타내었다. 내구성에 있어서 라텍스개질 콘크리트에서는 공극 구조의 영향보다는 라텍스 폴리머 필름에 의한 영향이 더 큰 것으로 판단되었다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제6권6호
• /
• pp.135-142
• /
• 1994

본 연구는 고유동성, 고강도 및 고내구성을 가진 고성능 콘크리트를 실용화시키기 위하여 국내에서 시판되고 있는 9종류의 고성능 감수제를 사용한 콘크리트의 품질 특성을 평가하였다. 이를 위하여 혼화제 첨가량에 따라서 굳지 않은 콘크리트의 슬럼프, 공기걍, 단위중량 및 감수율과 경화콘크리트의 압축강도비를 비교분석하였다. 본 시험결과, 국내 시판되는 고성능 감수제를 사용한 콘크리트의 공기연행 효과는 거의 없었으며 또한, 보통강도 및 고성능 콘크리트 각각에 대하여 최적혼화제 첨가량이 존재함을 알아냈다.