• 콘크리트학회논문집
• /
• 제29권4호
• /
• pp.361-369
• /
• 2017

고성능 콘크리트의 개발로 인해 다양해지는 배합비에 따라, 콘크리트 초기강도 발현 시점을 예측할 수 있는 응결시점에 대한 관심이 높아지고 있다. 기존의 콘크리트 응결시간 측정을 위해 사용되고 있는 관입저항시험은 습식체가름을 실시한 모르타르를 이용한 간접적인 측정법으로, 현장 타설된 콘크리트의 정확한 응결시간을 나타내기 어렵다. 따라서 콘크리트에 직접 측정이 가능한 초음파 속도 측정법, 수화열 측정법, 전기 임피던스 측정법 등 다양한 비파괴 평가 기법들이 제안되고 있다. 본 연구에서는 수화 반응에 따른 시멘트계 재료 내부 전기전도성 변화를 측정하는 4-전극법을 이용하여 콘크리트의 전기 비저항 측정 기법을 제안하고자 한다. 다양한 배합비에 따라 시멘트 페이스트, 모르타르, 콘크리트의 전기 비저항 측정을 실시하였으며, 배합 후 24시간 측정결과로부터 초기 전기비저항 값과 전기비저항 상승시기를 측정 변수로 제안하였다. 또한, 관입 저항 시험에 따른 초결, 종결 시점과의 비교 분석을 통해 콘크리트 응결시점 평가를 위한 제안 기법의 적용 가능성을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.9-15
• /
• 2018

고유동 콘크리트의 사용이 일반화 되면서 유동화제 사용에 따른 콘크리트의 초기 재료물성 발현에 대한 관심이 높아지고 있다. 콘크리트 수화반응에 따른 응결시점은 초기 물성 발현을 나타낼 수 있는 지표 중 하나이며, 이러한 응결시점 평가를 위해 관입저항시험과 함께 다양한 비파괴 평가 기법들이 사용되고 있다. 본 연구에서는 전기비저항 측정법을 이용하여 유동화 모르타르의 응결 지연 현상 평가에 관한 실험연구를 수행하였다. PC계 유동화제 첨가량에 따른 총 9종류의 모르타르 샘플을 준비하였으며, 4-전극법을 이용한 초기재령 모르타르 샘플의 전기비저항 변화를 24h 측정하였다. 측정결과로부터 결정된 전기비저항 상승시기를 모르타르 응결시점 평가를 위한 전기적 변수로 사용하였으며, 측정결과의 비교 분석을 위해 동일 샘플의 관입저항시험을 실시하였다. 또한 유동화 모르타르의 1일 동 탄성계수 및 압축강도 측정을 통해 전기비저항 측정을 이용한 유동화 모르타르의 초기 재료물성 평가 가능성을 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권4호
• /
• pp.48-56
• /
• 2022

시멘트계 재료의 응결시간 제어는 초기 콘크리트 성능 확보를 위한 중요한 평가 요소 중 하나이다. 최근 평균 기온 상승으로 특정 수화물 생성 억제 및 응결시간 제어를 위한 지연제의 사용이 권장되고 있다. 비카트 침 등 관입저항 측정 시험법의 한계를 극복하기 위해 응결시점 평가를 위한 다양한 비파괴 평가 기법이 제안되고 있지만, 지연제 사용에 따른 비파괴 평가법 사용 가능성 확보를 위해서는 여전히 실험적 연구 수행이 요구되고 있다. 본 연구에서는 타타르산 지연제를 사용하여 시멘트 페이스트의 응결 지연을 유도하고, 비카트 침 시험과 함께 전기비저항과 초음파 속도 모니터링을 수행하였다. 두 비파괴 측정 결과의 상승시점 결정을 통해 시멘트 페이스트의 응결시점을 평가하고, 비카트 침 측정을 통한 초결 및 종결 시점과의 분석으로 지연제 사용에 따른 응결 지연 현상 평가 가능성을 확인하였다. 또한 전기비저항 상승시점에 대한 X선 회절 분석을 통해 타타르산 지연제 사용에 따른 수화반응 변화를 측정하고 전기비저항 측정의 응결 지연 평가에 영향을 주는 주요 수화물을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제5권4호
• /
• pp.474-480
• /
• 2017

본 연구에서는 전기 임피던스 분광법을 이용하여 시멘트계 재료의 응결 시점을 평가하였다. 시멘트 페이스트 시편을 제작한 후 전기노드를 매립하여 전기 임피던스 응답 스펙트럼의 변화를 연속적으로 모니터링하였으며, 이와 동시에 간이단열시험을 통한 수화온도측정과 비카트침 시험을 함께 수행하였다. 전기 임피던스 분광법에서는 시멘트 페이스트의 수화와 동시에 컨덕턴스가 서서히 증가하는 경향을 나타냈다. 이후, 특정시점에 이르러 컨덕턴스는 급격히 감소하는 경향을 나타냈으며, 이후 또다른 특정시점에서 완만하게 감소하는 경향을 나타냈다. 이러한 특정 시점은 간이단열시험 및 비카트침 시험에 의해 측정된 응결시점과 부합하는 것으로 나타났다. 이를 통해 전기 임피던스 분광법을 이용하여 시멘트계 재료의 응결을 효과적으로 모니터링하는 것이 가능하리라 판단된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제32권5A호
• /
• pp.307-315
• /
• 2012

최근 국내에서도 압축강도 180 MPa, 인장강도 10 MPa 이상의 초고성능 섬유보강 콘크리트(Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete, UHPFRC)가 개발되었다. 그러나 UHPFRC는 물-결합재비가 낮고 다량의 고분말 혼화재료를 혼입하며, 굵은 골재를 사용하지 않기 때문에 초기 재령에서의 자기수축이 크고, 표면이 급격히 건조하는 등 기존의 일반 콘크리트(Normal Concrete, NC) 및 고성능 콘크리트(High Performance Concrete, HPC)와는 다른 재료적 특성을 보인다. 그러므로 본 연구에서는 UHPFRC에 적합한 재료 실험 방법과 규정을 제안하고 극 초기 재령에서의 강도 특성을 평가하기 위하여 응결 및 수축, 인장 실험을 수행하였다. 응결 실험 결과 파라핀 오일을 UHPFRC의 모르타르 표면에 적용할 경우 표면에서의 급격한 건조현상을 효율적으로 억제할 수 있는 것으로 나타났으며, 시멘트와 배합수의 수화반응을 지연 또는 촉진 시키지 않는 것으로 나타나 응결 실험 시 표면건조 방지제로 적합한 것으로 판단되었다. 또한, 링-테스트를 수행하여 내부 강재 링의 온도와 변형률의 경향이 달라지는 시점을 수축 응력 발현 시점으로 정의하였으며, 이를 응결 실험과 비교하여 본 결과 응결침에 걸리는 관입 저항력이 약 1.5 MPa일 때 수축 응력이 발현되는 것으로 나타났다. 이는 초결 및 종결보다 약 0.6시간, 2.1시간 빠른 것이며, 상기 시점을 UHPFRC의 자기수축 측정 시점(time-zero)으로 규정하였다. 마지막으로, 본 연구에서는 극 초기 재령 인장강도 측정 장비를 제작하여 초결시점에서부터 UHPFRC의 인장강도와 탄성계수를 측정하였으며, 이를 고려한 UHPFRC의 인장강도 및 탄성계수 예측식을 제안하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.162-168
• /
• 2024

본 연구에서는 전기역학적 임피던스(electro-mechanical impedance, EMI) 센싱기법을 통해 플라이애시를 치환한 시멘트 페이스트의 응결시점을 평가하였다. 시멘트 중량대비 10 %, 20 %, 30 %를 플라이애시로 치환하여 물-바인더비 40 %의 시멘트 페이스트를 제조하였다. 제조된 시멘트 페이스트에 압전 센서를 매립하여 압전 센서의 EMI 신호변화를 연속적으로 모니터링하였다. EMI 센싱기법의 유효성을 검증하기 위해 비카트침 시험과 간이단열 온도시험을 동시에 수행하였다. 실험결과, 시멘트 페이스트의 응결구간에서 압전센서의 EMI 공진피크와 공진주파수에서 주목할 만한 변화가 나타났다. EMI 센싱기법에서 측정된 응결시간은 비카트침 시험과 간이단열 온도시험에서 측정된 응결시간과 상관관계가 있음을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제4권4호
• /
• pp.483-488
• /
• 2016

본 연구에서는 시멘트풀 및 모르타르의 초기재령 변형률 거동을 측정할 수 있는 경제적인 매입형 링센서를 고안하였고, 이를 활용하여 시멘트 풀 및 모르타르의 응결시간을 편리하게 측정할 수 있는 방법을 제안하고자 하였다. W/C가 0.30, 0.35, 0.40, 0.45인 배합들에 대하여 실험 연구를 수행하였다. 기존의 비카침과 관입저항침에 의해 측정된 응결시간과 제안된 방법에 의한 응결시간을 비교하였다. 실험결과에 따르면 개발된 링센서는 초기의 팽창거동이 수축거동으로 변화하는 수축의 시작시점을 정확하게 측정할 수 있었다. 또한, 수축 시작 시점을 응결에 대한 합리적인 기준으로 간주할 수 있었으며, 이는 기존 방법의 초결시간과 유사한 것으로 평가되었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제14권6호
• /
• pp.973-981
• /
• 2002

최근 들어, 고강도 콘크리트의 사용이 증가하고 있으나 응결과 같은 초기 성질에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 콘크리트의 초결과 종결 시간을 결정하기 위해 널리 사용되어 온 관입 저항 시험 방법(KS F 2436)은 점성이 커서 콘크리트로부터 모르타르를 얻기 어려운 고강도 콘크리트에는 적용하는 데에 어려움이 따른다. 따라서, 콘크리트의 응결 거동을 조사하기 위해 본 연구에서는 관입 저항 방법 대신에 초음파 속도 모니터링 시스템을 이용하여, 다양한 물-결합재 비(W/B)와 플라이 애쉬의 사용량에 따른 모르타르와 콘크리트에 대해 배합 직후부터 처음 24시간 동안 초음파 속도를 연속적으로 측정하였다. 실험 결과, 콘크리트의 초음파 속도가 동일한 W/B을 갖는 모르타르보다 빨리 발현되었으며, 일반 콘크리트의 초음파 속도 발현이 플라이애쉬 콘크리트보다 빠른 것으로 나타났다. 또한, 세 가지의 규준, 즉 (1) 관입 저항 시험, (2) 초음파 속도가 증가하기 시작하는 시점, (3) 초음파 속도의 증가율이 최대가 되는 시점 등에 근거하여 초결과 종결에 해당하는 초음파 속도 값을 제시하였다. 본 연구에서 사용한 초음파 속도 모니터링 장치와 응결 추정 방법은 콘크리트 현장에서 특히, 고강도 콘크리트의 응결 평가에 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.81-87
• /
• 1998

최근 들어 교통난 해소를 위한 도로확폭 공사나 파일항타 및 발파 등의 공사가 많이 진행되고 있으며, 이러한 경우 진동의 영향으로 콘크리트의 품질 저하에 영향을 미칠 것으로 예상된다. 이에 따라 본 연구에서는 진동과 굳지 않은 콘크리트에 미치는 영향을 평가하기 위하여 실험변수를 진동속도, 진동발생점등으로 나누어, 콘크리트의 압축강도, 부착강도를 측정하였다. 또한 응결시간을 측정하여 외부 진동용인이 응력에 미치는 영향을 평가하였다. 진동속도는 0.25cm/sec ~4.2cm/sec까지 변화시켰고, 진동가력시점은 타설 직후(0시간)부터 타설 후 2, 4, 6, 12 시간 후 에 진동을 가하였다. 본 연구의 실험 결과 진동속도 0.25cm/sec 에서는 압축 강도와 부착강도가 증가하는 반면에 진동속도 0.5cm/sec 이상에서는 압축강도는 5~12% 정도 감소하고 부착강도도 이와 유사하게 감소하는 것으로나타나고 있다. 응결시간은 0.25cm/sec의 작은 진동에서는 영향이 거의 없으나 0.5cm/sec 이상에서는 타설 직후의 진동시 응결시간이 다소 빨라지는 것으로 나타났다. 본 연구 결과, 양생초기 콘크리트의 진동 허용치는 약 0.3~0.4cm/sec 로 나타나고 있으며, 이것은 앞으로 실제 구조물의 시공시 진동규제치로서 하나의 유용한 자료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.389-395
• /
• 2016

본 연구에서는 압전소자의 EMI 신호변화를 이용하여 시멘트계 재료의 응결특성을 평가하였다. 시멘트 페이스트에 매립된 PZT센서의 수화시간에 따른 EMI 신호변화를 비카트침 시험과 간이단열시험을 통한 수화온도곡선과 비교하였다. 실험결과, 시멘트 페이스트가 수화함에 따라 PZT센서의 EMI 공진피크와 공진주파수의 변화가 나타났으며, 이러한 변화시점은 비카트침 시험과 간이단열시험을 통한 수화온도곡선으로부터 획득한 응결시간과 부합하는 것으로 나타났다.