• 한국건축시공학회지
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• 제16권5호
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• pp.405-412
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• 2016

동절기에 콘크리트를 시공할 경우 초기동해와 강도발현이 지연되는 문제가 있으며, 이를 방지하기 위해서는 콘크리트가 동결하기 이전에 시멘트의 수화반응이 일정수준 이하 진행되는 것이 중요하다. 이에 본 연구는 조강형시멘트를 대상으로 내한성 혼화제를 사용한 저온환경하 콘크리트의 실무활용 가능성을 검토할 목적으로 보온 및 가열양생 없이 저온환경하 모르타르 조건에서 방동제, 감수제 및 내한촉진제의 종류별 사용에 따른 작업성 및 유지성능, 동결온도, 압축강도를 평가하였다. 실험결과 조강형시멘트와 방동제를 사용할 경우 CN 방동제 대비 SN 방동제가 초기 압축강도발현이 증진되었다. 또한, 0분 플로우가 증가하고 20분 플로우가 감소하였는데, FR, RT 감수제를 사용하여 플로우 지속성능이 다소 개선됨을 확인하였다. CF, LS 내한촉진제는 감수제의 종류와 상관없이 전반적으로 강도발현이 증진되었으나, SC 내한촉진제는 RT 감수제에서 강도발현이 미비한 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제13권4호
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• pp.407-415
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• 2013

본 연구에서는 초 조강 콘크리트 개발에 앞서서 본 연구에서 사용되는 경화촉진제에 대한 역학적 성능평가 및 미세분석을 통하여 시멘트 페이스트 내에서 경화촉진제의 성능을 검증하는 것이 목적이다. 따라서 상온양생 하에 $C_3S$를 다량 함유한 조강시멘트와 경화촉진제를 사용하는 콘크리트 재료기술에 초점을 맞추어 실험적인 연구를 수행하였다. 연구결과 경화촉진제는 시멘트와의 수화반응시 Ca이온의 포화도를 높여 초기에 $Ca(OH)_2$를 생성 시키는 것을 시차열 분석법으로 검정 하였다. 또한 $C_3S$의 수화생성물이 모세관 공극을 채워 공극률 또한 빠른 시간내에 감소되는 것을 확인 할 수 있었으며 미소수화열측정시험기로 실험을 한 결과 경화촉진제를 1, 3% 혼입하였을 경우에는 조강시멘트에 비해 1차 피크점이 사라지기 전 이미 2차 피크점을 향해 수화속도가 증가하는 것을 알 수 있었다. 이는 촉진제를 첨가함에 따라 시멘트성분 중 $C_3S$의 수화속도를 촉진 시킨 결과로 판단 할 수 있다. 수화 생성물을 육안으로 관찰하기 위해서 SEM찰영을 한 결과 촉진제의 첨가량에 따라 $Ca(OH)_2$의 생성과 재령에 따라 C-S-H의 형상을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 사용된 경화촉진제는 초기강도발현 시키는 것에 대해 효과적인 것을 확인 할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권6호
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• pp.36-42
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• 2010

건설 분야의 자원재활용 연구는 폐콘크리트의 순환골재화, 아스팔트의 재활용 등에 광범위하게 진행되어온 반면에, 폐식용유를 원료로 한 도로용 포장공법에 관한 연구는 전무한 설정이다. 한국에서는 년간 20만톤의 폐식용유가 배출되며 이중 약 10만톤이 회수 가능한 것으로 추산된다. 폐식용유를 재활용한다면, 폐기비용을 절감할 수 있음은 물론, 하천의 수질오염도 방지할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 폐식용유를 회수하여 알키드 수지를 만들기 위해 에스테르반응을 시켜 제조된 유변성 알키드 수지에 규사를 혼입한 밀입도 투수콘크리트가 비차도용 도로 포장에 적용가능한지에 대한 역학적 특성(강도, 내수성, 화학저항성, 마모저항성, 동결융해저항성, 투수계수)을 평가하였다 실험결과 휨강도는 도로설계기준 4.5MPa에 1.6배의 결과를 보였으며, 내수성 및 화학저항성, 동결융해저항성은 재령 초기에 강도저하현상이 나타났으나, 재령이 증가함에 따라 큰 변화는 보이지 않았다. 그리고 양생온도는 수지의 유리전이온도 특성에 의해 고온에 비해 저온에서 강도증진현상을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 도로포장용으로 적용시에는 작업성, 강도 및 내구성 측면을 고려해서 유변성 알키드 수지의 혼입률이 규사 중량대비 10~12%가 적정한 것으로 나타났다

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권2호
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• pp.147-153
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• 2015

독성 소재를 활용하여 하천생태복원 사업을 추진할 경우, 수생 생물이 직접적으로 독성물질에 노출되어 다양한 생물학적 문제를 야기할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 하천사업에 활용되는 콘크리트 소재의 독성을 분석하기 위해 한국산 무당개구리(Bombina orientalis)배아를 이용하여 생존율과 기형발생률 측면에서 발생독성 분석을 수행하였다. 콘크리트 바인더들의 독성을 평가한 결과, 무당개구리 배아의 생존율은 대조군 (control), 식물성 폴리우레탄(P1), 우레탄(P2), 시멘트(C) 실험군에서 각각 100%, 94-95%, 66-89%, 0%로 나타났다. 기형발생률은 대조군, P1, P2, C 실험군에서 각각 10.5%, 5.3-10.5%, 26.3-27.8%, 35.7%로 나타났다. 시멘트의 독성이 가장 강하게 나타났으며, 상대적으로 식물성 폴리우레탄의 독성이 가장 약한 것으로 나타났다. 또한, 충분한 양생시간을 가짐으로써 용출되는 독성물질이 저감되는 것을 확인하였다. 이상의 결과들로서 시멘트와 폴리우레탄은 양서류의 초기발생을 저해하는 것이 확인되었다. 본 연구는 하천복원을 위한 소재의 선택에 있어 생물학적 안전성을 검토하는 것이 매우 중요하며, 친환경 소재 및 친환경 공정 선택의 중요성을 보여준다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.160-167
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• 2017

본 연구에서는 알칼리 활성화 결합재 및 순환골재를 동시에 활용한 100% 순환자원 보투수성 알칼리 결합재 블록의 개발 가능성을 확인하고자 한다. 또한, 공극률, 압축강도, 투수계수, 보수량, 흡수율 및 증발성 등의 특성 시험 방법을 정립하여 표준화의 기초단계를 확보하였다. 그 결과, 순환골재를 이용한 알칼리 활성화 결합재 블록은 액상 규산나트륨 및 초기고온양생을 통해 24MPa급의 보투수성 블록을 제조할 수 있었다. 또한 순환골재를 적용한 경우 천연골재보다 보투수 블록의 보수량, 흡수율 및 상대흡수율에서 효과적인 결과가 나타났다. 종합적으로, 알칼리 활성화 결합재를 기반으로 순환골재 및 액상폴리머를 사용할 경우 보수량, 흡수율 및 상대흡수율 증진이 가능하고 일반 콘크리트 인터로킹 블록과 비교해 약 10% 수준의 표면온도 저감효과를 가진 보투수성 블록의 제조를 기대할 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.283-288
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• 2018

균열 자기치유 소재는 균열발생 시점부터 노출환경 조건에 따라 활성화되기 때문에 치유성능과 균열면의 노출환경 조건과의 관계 규명이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 자기치유형 보수 모르타르의 치유성능에 노출환경 조건이 미치는 영향을 투수시험을 통하여 조사하였다. 균열시험체의 초기 균열폭에 대한 온도 및 습도의 영향을 조사한 결과, 양생온도의 영향은 미미하였으나, 건습변화에 의해서는 균열닫힘 현상이 발생하고 있음을 확인하였다. 그리고 자기치유형 보수 모르타르 시험체의 균열부위에서 생성된 치유물질은 calcite 광물로 확인되었다. 밀도가 높은 calcite 광물은 중력의 영향을 받아 침강하기 때문에, 균열면의 방향에 따라 치유성능에 다소 차이를 나타냈으며, 또한 대기노출 조건보다 습윤노출 조건에서 치유성능이 크게 향상되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.94-99
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• 2018

본 연구에서는 현장의 골조공사에 주로 활용되고 있는 설계기준강도 21~27MPa 범위의 콘크리트를 대상으로 $10^{\circ}C$ 온도조건의 범위에서 기존 조강형 혼화제를 사용한 것 대비 경화촉진제를 복합사용하여 추가 첨가할 경우 1종 보통포틀랜드를 사용한 콘크리트의 초기 강도발현에 미치는 영향을 검토하고자 하였으며, 조강형 혼화제에 경화촉진제를 단일 첨가한 기존 자료와 촉진 효과가 우수한 3가지의 경화촉진제를 선정하여 이에 대한 복합사용에 대한 검토를 수행하였다. 본 연구의 실험결과 $CaBr_2+NaSCN+DEA$를 복합사용한 경우 $CaBr_2$, NaSCN의 단일사용에 비하여 시멘트량 및 혼화제의 사용에 따라 강도발현율이 증가되는 경향이 나타났으며, 단위 시멘트량 $330kg/m^3$ 이상의 조건에서 복합형태의 경화촉진제를 첨가하게 되면 기존 조강형 혼화제 또는 경화촉진제를 단일 사용한 것에 비하여 5MPa 발현시점이 12시간 정도 단축할 수 있는 것으로 확인되었다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권5호
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• pp.131-139
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• 1994

본 연구에서는 플라이 애쉬의 효과적인 활용을 위한 방안으로 평균입경이 각각 18.58, 8.95, 4.02{$mu}m$인 3종류의 플라이 애쉬를 시멘트 혼합제로 사용시 입자 크기에 따른 시멘트 경화체의 물성 변화를 검토하였다. 각 플라이 애쉬를 시멘트 페이스트에 직환 첨가하여 실험한 결과 입자 크기에 관계없이 플라이 애쉬의 첨가량이 많아질수록 유동성은 저하 되었으며 특히 구형 입자의 플라이 애쉬에 비하여 분쇄한 비구형 입자의 플라이 애쉬에서 유동성의 저하가 크게 나타났다. 또한 각각의 플라이 애쉬의 포졸란 반응성은 입자 크기가 작을수록 높은 값을 나타내었다. 평균입경 4.02{$mu}m$의 플라이 애쉬를 5, 10wt.% 직환 첨가한 시편의 압축강도는 재령 28일 이전부터 plain 시편에 비하여 높았으며 60일 양생시 800kg/$extrm{cm}^2$ 이상의 값을 나타내었다. 이상과 같은 압축강도의 증가는 미세한 플라이 애쉬입자에 의한 충전효과와 포졸란 반응성에 의한 것으로 판단되며 이러한 결과는 기자율측정에서도 확인할 수 있었다. 따라서 분급이나 분쇄를 통하여 플라이 애쉬의 입자 크리를 미세하게 한다면, 플라이 애쉬를 혼합제로 사용시 큰 단점인 초기강도 하락을 효과적으로 보완할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.53-62
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• 2013

NATM공법을 이용한 터널 시공에서 초기에 원지반을 구속시키고 암반과의 일체화를 통해 터널의 안정성을 확보하기 위해 통상 5-20cm 두께의 숏크리트를 시공하며 여기에는 강섬유가 $40kg/m^3$ 정도 포함되도록 설계하고 있다. 숏크리트 내에 혼합된 강섬유는 숏크리트를 뿜어 내는 장비 특성, 혼합비 그리고 현장 암반 상태에 따라 숏크리트 내 강섬유가 골고루 분산될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 본 연구에서는 단면이 $15cm{\times}15cm$이고 길이 55cm인 사각기둥 모양의 시멘트 혼합비가 5% 또는 20%인 공시체를 3cm씩 다섯 층으로 나누어 강섬유를 혼합하지 않거나, 중간층만 혼합하거나, 1, 3, 5층만 혼합하거나, 전층을 혼합한 네 종류의 숏크리트를 모사한 콘크리트 공시체를 제작하였다. 7일 동안 공시체를 대기중 양생한 다음 휨강도시험을 실시하여 층별로 강섬유가 분산되거나 집중될 경우 휨강도와 인성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 시멘트 혼합비가 20%인 경우 강섬유 혼합층이 증가할수록 휨강도는 증가하였으며, 동일한 양의 강섬유가 골고루 분산되지 않고 한 곳으로 집중될 경우 휨강도가 20% 정도 감소하였다. 한편 시멘트 혼합비가 5%로 낮은 경우에는 강섬유 혼합층이 증가할수록 오히려 휨강도는 감소하였다. 시멘트 혼합비에 관계없이 강섬유 혼합층이 증가할수록 인성지수는 점점 증가하는 경향을 보였으며, 강섬유가 중간층으로 집중된 경우보다 골고루 분산된 경우 인성지수는 2-3배 정도 증가하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.573-580
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• 2009

이 연구는 변형률 경화거동을 나타내기 위한 압출성형된 ECC를 제조하기 위하여 사용되는 조성물의 특성, 제조 방식, 배합 조건, 양생 조건에 관한 검토를 수행하였으며, 섬유의 분포 특성이 압출성형 ECC의 휨거동에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 이론적/실험적 연구를 수행하여 압출성형 ECC를 생산하기 위한 기본 배합 및 제조 공정을 제시하였으며, 이미지 프로세싱 기법을 이용하여 섬유 분포 특성을 파악하였다. 실험 결과, 최적의 압출성형 ECC 패널의 배합비를 물-매트릭스 비, 시멘트, ECC 파우더, 그리고 규사미분의 비율로 제시하였다. 또한 섬유 분포 특성은 배합에 따라 달라지며 이러한 섬유 분포 특성에 따라 휨거동에 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 즉, 섬유 분산성이 좋을수록, 상보에너지($J_b'$)와 최고 가교 응력(${\sigma}_0$)이 클수록 휨 인성이 크게 나타났다. 이는 ECC 배합의 차이가 섬유 분포 특성에 차이를 줄 뿐만 아니라, 마이크로역학 특성에도 변화를 주기 때문이다. 섬유 방향성의 경우, 실험체 별로 크게 차이가 발생하지 않았으나 섬유의 분포가 3차원보다 2차원에 가깝게 배열되는 것으로 나타났다. 그러나 섬유 방향성에 대한 확률 밀도 함수는 2차원으로 가정한 경우와 매우 다른 양상을 보이는 것으로 나타났다. 따라서 원하는 성능(초기균열 강도 및 인성)을 얻기 위해서는 배합과 섬유 분포 특성을 고려하여야 하는 것으로 나타났다.