• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.618-625
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• 2018

외부환경에 노출된 콘크리트 구조물은 사용기간 동안 시간의 경과함에 따라 여러 가지 환경적, 화학적, 물리적 요인들이 콘크리트 내부로 서서히 침투 및 확산되면서 콘크리트 초기의 우수한 내구성능을 저하시켜, 열화발생으로 인한 성능저하의 규명과 유지관리에 대한 중요성이 크게 부각되고 있다. 특히, 해안에 근접한 콘크리트 구조물이 동결융해 작용을 받는 경우, 동결융해의 과정에서 콘크리트 조직이 팽창 수축을 반복하면서 콘크리트의 조직이 이완되고 이때, 해수에 존재하는 염화물이온이 콘크리트 내부에 침입하게 되면, 콘크리트 구조물의 철근부식으로 인한 열화를 가속화시키기 때문에 내륙 콘크리트 건축물에 비해 내구성능의 저하가 급속히 진행됨으로 특별한 주의가 필요하다. 본 연구에서는 해수에 접한 콘크리트 구조물의 내구성 확보를 위해 광물성 혼화재료를 혼입한 코팅용 고성능 모르타르의 개발을 목적으로 하고 있으며, 모르타르의 강도 및 내구 특성에 대한 실험적 연구가 진행 되었다. 모르타르에 광물성 혼화재료인 실리카퓸, 메타카올린, 초고분말 플라이애시를 혼입하였다. 혼입률은 실리카퓸과 메타카올린은 각각 3, 7, 10%로 혼입하였으며, 초고분말 플라이애시는 5, 10, 15, 20%로 혼입하여 실험을 진행하였다. 혼화재료 혼입을 통해 제작된 모르타르 시험편을 재령 1일과 28일에 정적 강도시험을 진행하였으며, 재령 28일에 염소이온 침투저항성 시험, 황산 저항성 시험, 염해 저항성 시험 등의 열화 촉진실험을 실시하여 내구 특성을 분석하였다. 촉진 염화물이온 확산 침투 시험 결과를 이용해 국내 콘크리트학회에서 제안하는 방법과 미국, 유럽의 방법으로 내구수명을 평가해 보았다. 메타카올린 혼입 시 모든 규정에서 우수한 내구 수명으로 평가 되었으며, 메타카올린 10%혼입 시 KCI를 기준으로 약 470년의 내구수명이 예측되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.122-131
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• 2015

본 논문에서는 국내 외 관련 문헌 자료 및 규정에 대한 고찰과, 20년 이상 된 수조 구조물 현장의 사례 조사를 통해 수밀 콘크리트와 침투방지재의 염소이온 투과에 대한 실험적 평가 등을 통하여 결론을 도출하고. 방수층 및 부식저항기술을 음용수조 구조물(상수조 등)의 각 시설물별 방수 방식에 대한 성능을 동시에 만족하여야 할 필요성을 정립하는 것이다. 이는 수조 구조물들이 방수 및 침투방지재가 확실히 필요하다는 사실을 확언 할 수 있고, 또한 여러 가지의 콘크리트 침식을 발생시키는 요소와 원인들에서부터 장기적인 내구성을 화보할 수 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권5호
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• pp.389-396
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• 2014

숏크리트의 필수 구성요소 중 하나인 급결제는 높은 pH환경에서 거동하는 경우가 많고 이를 억제하기 위해 개발된 시멘트 광물계 분말형 급결제 또한 작업시 다량의 분진 발생으로 인하여, 여러 환경적 문제를 일으키고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 슬러리형의 급결제를 도입하고, 기본적인 물성 파악을 위해 숏크리트 배합에 혼화재로서 자주 활용되는 슬래그의 혼입에 따른 숏크리트 재료의 응결 및 경화특성, 강도 특성 및 염화물 이온 침투 저항성을 평가하였다. 슬래그의 혼입에 따른 응결 경화의 촉진 및 1일 압축강도의 발현은 $C_{12}A_7$과 황산칼슘의 수화반응에서 생성된 에트링가이트상의 양과 관련이 있는 것으로 보이며, 3일 강도 이후의 물성은 일반적인 규산3칼슘의 수화반응과 관련이 있는 것으로 나타났다. 염화물 이온침투 저항성의 경우, 슬래그의 혼입량이 증가하면 훨씬 개선되는 것으로 나타나, 향후 이러한 배합에 대한 내염해성의 정밀한 평가가 필요한 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.650-657
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• 2021

광물질 혼화재를 자극하는 알칼리 활성화제는 고가의 소재이지만, 고 알칼리 성분의 산업부산물 대체하기 위해서는 제품성과 경제성을 모두 만족하여야 한다. 본 연구에서는 50MPa 이상의 고강도 콘크리트에 GGBFS의 알칼리 활성 반응을 위한 목적으로 LCD 제조 공정에서 발생하는 알칼리 산업부산물(LW)을 사용하였다. LW을 혼입한 콘크리트는 작업성이 다소 저하되었으나, 압축강도가 증진되는 특징이 있었다. ACI 209.2R-08 압축강도 모델식을 이용하여 분석하여 LW 혼입에 따른 강도계수의 변화를 비교하였다. 콘크리트의 내구성능 시험에서도 염화물 침투 저항성 및 탄산화 저항성에서 우수한 성능을 나타내었다. 단열온도 상승시험 결과에서는 LW를 혼입하면 초기 수화열이 빨라지는 효과가 있으나, 최종 단열온도상승량은 LW의 혼입 유, 무에 큰 영향을 받지 않았다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.345-352
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• 2017

중량 콘크리트는 고파랑에 대한 저항성 상승을 위해 해양 구조물에 사용될 수 있다. 그러나 중량 콘크리트를 제조하기 위해 필수적인 재료인 중량 골재는 대량 공급이 어려우며, 고가이므로 사용이 제한되고 있다. 따라서 본 연구에서는 산업부산물인 동슬래그 및 제강슬래그의 해양 콘크리트용 중량 골재로써 활용성을 평가하였다. 실험 결과 동슬래그는 수침팽창 및 알칼리 실리카반응성이 안정적인 것으로 나타나 해양 콘크리트용 중량 골재로서 활용이 가능할 것으로 판단된다. 그러나 제강슬래그는 수침팽창 및 ASTM C 1260 시험에서 높은 팽창율을 보였다. 또한 콘크리트 내 제강슬래그가 위치한 곳에서 염화물 이온이 깊게 침투한 것이 발견되었다. 따라서 제강슬래그는 해양 콘크리트 구조물의 골재로서는 부적합한 것으로 사료된다.

• 폴리머
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• 제33권4호
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• pp.342-346
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• 2009

본 연구에서는 스티렌(styrene; St)과 부틸아크릴레이트(butyl acrylate; BA)를 단량체 비에 따라 합성 제조하고, 합성제조된 시멘트 혼화용 폴리머를 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 물리적 성질과 내구성에 대한 특성을 보통 시멘트 모르타르와 기존에 생산되어 현장에 적용되고 있는 St/BA계 폴리머 시멘트 모르타르를 비교 분석하고자 하였다. 실험결과, St/BA의 단량체 비가 50:50, 60:40일 경우에는 시멘트 혼화용으로 사용하기에 가장 적합하였으며, 강도특성에서도 우수한 결과를 나타냈다. 또한, 방수성능과 염화물 이온에 대한 침투 저항성, 그리고 중성화 저항성도 St/BA의 단량체 비가 증가할수록, 폴리머 시멘트 비가 증가할수록 증진효과가 우수한 결과를 나타냈다. 따라서, 본 연구를 통해 합성제조된 St/BA 라텍스를 시멘트 모르타르에 혼입할 경우 우수한 성능개선 효과를 얻을 수 있었다.

• 폴리머
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• 제32권6호
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• pp.603-609
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• 2008

본 연구에서는 MMA(methyl methacrylate)와 BA(buthyl acrylate)를 단량체로 이용한 폴리머 시멘트 모르타르의 단량체 비에 따른 성질을 파악하고 시멘트 혼화용 폴리머로 활용하기 위한 기초적 자료를 얻고자 하였다. 본 연구결과 MMA/BA를 이용한 폴리머 시멘트 모르타르의 전 세공용적은 MMA/BA의 단량체 비가 증가할수록 감소하는 것으로 나타났다. 강도특성에서는 전체적으로 MMA/BA의 단량체 비가 70 : 30, 그리고 80 : 20일 때, 폴리머 시멘트 비가 15%일 때 가장 우수한 증진효과를 나타냈다. 폴리머 시멘트 모르타르의 내구성을 측정하는 흡수율, 염화물 이온 침투 저항성, 중성화 저항성에서는 단량체 비에 따른 개선보다는 폴리머 시멘트 비에 따른 개선효과가 더 큰 것으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.1-8
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• 2002

최근 새로운 교면포장 재료로 사용되고 있는 라텍스 개질 콘크리트(LMC; Later Modified Concrete)는 부착강도 및 휨 강도가 우수하고 염분 및 수분침투에 방수효과가 있어 점차 활용이 증가될 전망이다. 또한, 초속경시멘트를 사용한 라텍스 개질 콘크리트(RSLMC; Rapid-Setting Latex Modified Concrete)는 3시간에 실용강도를 발휘하여 긴급을 요하는 공사나 보수재료로서 적합하나, 염화물의 침투 및 동결융해로 인한 내구성능 저하 등의 문제가 검증되지 않아 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 RSLMC의 내구특성을 평가하기 위해 염소이온 투과실험 및 동결융해 저항성 실험을 수행하여 투수특성과 동결융해 저항성을 분석하였다. 실험은 ASTM 규정과 KS 규정에 따라 실시하였으며, 실험변수는 라텍스 혼입률 0, 5, 10, 15, 20%와 소포제 혼입률 0, 1.6, 3.2, 4.8, 6.4%로 수행하였다. 실험결과 RSLMC는 라텍스 혼입률 15%에서 소포제 혼입량에 상관없이 모두 100이하의 전하량을 나타내어 매우 낮은 투수특성을 보였다. 또한, 소포제의 혼입률 3.2% 이상인 경우 동결융해 300 싸이클까지 상대동탄성계수가 90% 이상을 유지하여 소포제의 사용이 동결융해 저항성에 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.283-299
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• 2017

터널의 누수는 콘크리트 라이닝과 같은 구조물의 장기 내구성을 저하시키는 원인이 된다. 내구성 저하 원인은 염화물, 황산염, 물, 가스 등 지하수에 포함되어 있는 여러 가지 물질이 될 수 있다. 본 연구에서는 터널의 지보재로서 또는 방수재로서 사용되는 뿜어붙임멤브레인의 방수성능과 염수에 대한 저항성을 파악하기 위한 기초 시험을 수행하였다. 그 결과, 일부 시험체에서 물의 침투가 발생할 수 있는 것을 파악하였고 그 원인이 액상폴리머와 분말재료의 혼합에 의해 생기는 내부공극과 수압에 의해 내부공극이 연결되어 발생하는 것임을 알 수 있었다. 그리고 증류수와 염수에 침지된 시험체에 대한 인장강도시험을 통해서 인장강도가 기건상태에 비해 절반 이하로 감소될 수 있음을 확인하였다. 또한 신장률은 염수보다 증류수에서 신장률이 더 커지는 결과가 나타났다. 그러나 이 결과는 추가적인 조사가 필요할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.307-314
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• 2002

천연골재 부족현상의 해소, 자원절약 및 환경보존 등의 목적으로 폐콘크리트를 재생골재로 재활용하기 위한 연구가 진행되고 있으나, 재생골재의 품질변동이 클 뿐만 아니라, 재생골재 사용 콘크리트의 역학적 성질이 보통콘크리트와 비교하여 다소 떨어지는 문제점이 지적되고 있다. 본 연구에서는 폐골재 사용 콘크리트의 동결음해 저항성을 파악하기 위하여 실시한 일련의 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 모재 및 폐골재에 부착된 모르타르량의 다소에 따라 재생골재의 품질이 크게 좌우되므로 파쇄공정의 개선이 매우 중요한 과제로 생각된다. 재생골재 사용 콘크리트의 압축강도는 보통콘크리트와 비교하여 큰 차이가 없었으나, 염화물 이온 침투성은 재생골재에 부착된 모르타르량 때문에 보통콘크리트보다 크게 떨어짐을 알 수 있었다. 재생골재 사용 콘크리트의 동결융해 저항성은 재생골재에 부착된 모르타르의 연행공기량에 따라 크게 상이하였으며, NA 모재 및 폐골재 사용 콘크리트의 내구성지수는 보통콘크리트에 비하여 월등히 떨어졌으나, AA 모재골재 사용 콘크리트는 오히려 큰 값임을 알 수 있었다. 그러므로 재생골재 사용 콘크리트의 동결융해 저항성을 향상시키기 위해서는 적정량의 연행공기를 포함한 재생골재의 사용이 반드시 요망된다.