• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.737-746
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• 2008

최근 들어 비파괴기술이 발달함에 따라, 콘크리트 구조물의 건전성 평가에 전자기 특성을 이용한 평가기법이 적용되고 있다. 시멘트 건설재료와 같은 절연성 재료는 고유한 유전상수 또는 전도율을 가지므로 특성화될 수 있는데, 이러한 전자기 특성은 물-시멘트비, 단위 시멘트 량과 같은 배합조건에 따라 변화하게 된다. 실내조건에 노출된 시멘트 모르타르는 일반적으로 수분에 포화되지 않으므로, 공극률이 전자기특성에 큰 영향을 미치는데, 이러한 공극률은 주로 초기재령에서 결정되어지며, 양생조건에 따라 매우 민감하게 변화한다. 본 연구에서는 4가지 종류의 물-시멘트비를 가진 시멘트 모르타르를 대상으로, 전자기 특성(유전상수, 전도율)을 광범위 대역인 0.2 GHz~20 GHz 범위에서 측정하였다. 각 시편은 배합 후 0일에서 28일까지 총 5가지의 다른 수중양생기간을 가지도록 하였으며, 28일 이후, 실내노출상태에서 전자기 특성을 측정하였다. 한편 28일 재령시, 수은압입법을 통하여 공극률을 분석하였으며, 실내상태의 수분손실을 측정하여 포화도를 평가하였다. 양생초기부터 변화하는 공극률을 평가하기 위해, 초기재령 콘크리트의 거동 평가 프로그램을 이용하여 시멘트 모르타르의 공극률 변화를 분석하였으며, 측정된 전자기 특성의 변화를 분석하였다. 전자기 특성을 영향인자(재령, 물-시멘트비)와 쉽게 비교하기 위해서, 5 GHz~20 GHz 영역의 값을 하나의 평균값으로 도출하였다. 초기재령에서 평균화된 유전상수와 전도율은 물-시멘트비의 감소에 따라서 선형으로 증가하였으며, 4주의 양생기간동안 물-시멘트비에 관계없이 양생기간의 제곱근에 비례하여 증가하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권1호
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• pp.25-34
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• 2016

부도체로 알려져 있는 기존의 콘크리트에 전기 전도성 재료를 혼입하여 발열 콘크리트로서 개발하려는 연구가 90년대 이후 진행되어 왔다. 하지만 콘크리트 시험체의 발열 재현성 확보가 어려워 활발한 연구가 이루어지지 못했다. 이에 따라 본 연구에서는 융설용 재료로써 활용 가능한 발열 콘크리트 개발을 목적으로, 흑연, 금속분말, 혼화제를 혼입한 시멘트 페이스트 및 모르타르를 제작하여 $-2^{\circ}C$의 저온환경에서의 발열특성과 재현성을 평가하였다. 또한 미세화학분석을 통해 발현 재현성의 원인을 규명하고자 하였다. 실험 결과, 흑연과 고성능 AE감수제를 혼입한 시험체가 가장 우수한 발열 성능 및 재현 가능성을 보였다. 이에 따른 미세화학분석 결과, 고성능 AE 감수제 내의 폴리머 혹은 메타크릴산 성분이 흑연과 전기화학적 반응을 일으켜 발열 재현성능을 부여한 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2021년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.195-196
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• 2021

The pore distribution of the cement mortar mixed with carbon nanotubes was found to have a large number of pores at (370~80)㎛, and the distribution ratio was larger as the carbon nanotubes were mixed. However, the pores with a fine particle diameter of (10-0.5) ㎛ were found to be larger as the carbon nanotubes were incorporated. However, the distribution of pores of the test specimens of conductive cement mortar with deterioration damage was found to be distributed in a number of particle diameters of (500 to 100) ㎛ and (10 to 0.5) ㎛. It is judged that the particle diameter of the internal pores increased due to the damage. However, as the mixing ratio of the test specimen with carbon nanotubes increased, the distribution of voids was relatively lower than that of plain, and it was judged to have excellent resistance to deterioration damage.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.66-73
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• 2022

동절기 콘크리트 포장체의 블랙아이스 발생위험을 낮추고 동결에 의한손상을 방지할 목적으로 콘크리트의 전도저항성을 활용하여 자기 히팅 콘크리트를 개발하고자 하였다. 이를 위하여 분말형과 액상형 폐CNT와 전도촉진을 위해 폐음극재를 사용하여 강도변화와 온도 발열특성을 평가하고자 하였다. 액상형 폐CNT가 모르타르내에서 분산정도가 효과적이고, 강도저하가 작게 발생하는 것으로 분석되었다. 또한 모르타르에 스틸매쉬, 구리포일과 구리선을 전극으로 적용하여 DC 24 V를 공급하였으며, 폐CNT, 폐음극재과 탄소섬유 혼입율에 따른 온도변화 특성을 평가하였다. 또한 선정된 최적배합으로부터 전극간격에 따른 온도 특성을 평가하여 AC 50 V 까지는 전극간격 100 mm 까지는 충분한 발열 특성을 갖는 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.199-207
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• 2009

콘크리트 또는 시멘트 모르타르와 같은 비금속성 재료에서 유전상수와 전도율과 같은 전자기 평가는 특성화 될 수 있으므로 최근 들어 많은 연구가 수행되고 있다. 그러나 이러한 전자기 특성은 수분에 의하여 매우 큰 영향을 받으므로 이에 대한 전자기 거동이 명확하게 이해되어야 한다. 본 논문에서는 5가지 물-시멘트비를 가지는 시멘트모르타르에 대하여, 포화도 및 전자기 특성 측정이 압축강도와 공극률 평가와 함께 수행되었다. 각각의 포화된 시편은 실내상태에 존치되었으며, 포화도의 변화에 따른 전자기 특성이 분석되었다. 포화상태에서는, 공극률이 높은 시편에서 높은 전자기 특성이 평가되었지만, 이러한 관계는 건조가 진행됨에 따라 반대로 평가되었다. 공극수가 없는 공극에서 전자기 특성이 감소되므로, 물-시멘트비가 낮아질수록 안정적이고 선형적인 전자기 특성 증가를 나타내었다. 한편, 물-시멘트비에 따른 전자기 특성 증가율이 포화도와 함께 제시되었으며, 회귀분석을 통하여 그 상관관계가 도출되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.136-141
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• 2000

Concrete has been used for many years as a composite material that has excellent mechanical properties and durability for construction. However, concrete ia a poor electrical conductor, especially under dry conditions. Concrete that is excellent in both mechanical and electrical conductivity properties may have important applications in the electrical, electronic, military and construction industry (e.g for de-icing road from snow). The purpose of this investigation is to improve the electrical conductive of cement mortar preparared with graphite as filler. From the test result, as the ratio of graphite/cement increased, fluidity, fluidity and strength decreased but resistivity decreased. The resistivity of electrical conductive cement mortar is effect by water/cement ratio and water content of specimen. From this study, it is enough to assure the use of graphite as a conductive filler for electrical conducive cement mortar.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집(II)
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• pp.933-938
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• 2000

Concrete has been used for many years as a composite material that has excellent mechanical properties and durability for construction. However, concrete is a poor electrical conductor, especially under dry conditions. Concrete that is excellent in both mechanical and electrical conductivity properties may have important applications in the electrical, electronic, military and construction industry(e.g. for de-icing road from snow). The purpose of this investigation is to improve the electrical conductive of cement mortar preparared with coke dust, graphite, carbon black and carbon fiber as filler. From the test result, as the content of electrically conductive material increased, fluidity and strength decreased but resistivity decreased. The resistivity of electrical conductive cement mortar is effect by water/cement, and aggregate. Cement mortar containing carbon fiber has the best electrical properties considering strength. From this study, it is enough to assure the use of carbon fiber, carbon black and graphite as a conductive filler for electrical conductive cement mortar.

• 자원리싸이클링
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• 제30권6호
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• pp.19-27
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• 2021

본 연구에서는 탄소소재 산업부산물을 사용한 전기전도성 발열 모르타르를 제조 및 분석하였다. 이때 탄소소재 및 혼합수 함량을 제어하였으며, 전압 인가 시 전극간 거리는 0.42 m 및 0.88 m로 고정하였다. 본 연구에서 사용한 탄소소재 산업부산물은 판상형 구조의 흑연이었다. 탄소소재는 입도에 따라 미분말 및 골재 대체용으로 사용하였으며, 각각의 평균 입도는 18 ㎛ 및 546 ㎛, 전기전도도는 62.3 S/m 및 32.5 S/m로 측정되었다. 동일한 모르타르 플로우 값 유지를 위해 탄소소재 혼합량 증가에 따라 혼합수 함량을 증가시켰으며, 이에 따라 기공률은 상승하였다. 모르타르(6주차)의 전극거리 0.42 m에서 전압-전류값은 342 V-1.48 A(S20) 및 349 V-1.44 A(S30)이었으며, 0.88 m에서는 513 V-0.98 A(S20) 및 500 V-1.01 A(S30)으로 확인되었다. 또한 발열 특성은 산업부산물인 탄소소재 함량이 증가하고, 전극간 거리가 감소할수록 우수하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.361-369
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• 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.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권11호
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• pp.13-18
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• 2022

본 연구는 항만 중력식 구조물에 대한 내진보강을 분석하여, 그라우팅공법 적용의 적정성을 평가하고자 한다. 평가항목은 액상화, 활동, 전도 및 원호활동 등으로 공법의 적정성을 비교하기 위하여 그라우팅공법인 저유동성 모르타르 주입공법과 말뚝벽체식 보강공법인 SPC 파일 및 GRB 공법을 각각 평가하여 비교하였으며, 평가대상은 포항 구항 중력식 구조물로 선정하였다. 평가결과, 그라우팅공법과 말뚝벽체식 보강공법 모두 평가항목에 대하여 안정성을 충분히 확보하는 것으로 검토되었다. 따라서 중력식 항만 구조물의 경우 시공성, 경제성 및 유지관리 부분과 유사 시공사례 등을 고려 시 내진보강 공법으로 그라우팅공법이 보다 효율적임을 알 수 있었다.