• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.128-135
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• 2016

현재 고속도로의 콘크리트 구조물에서 대부분 지속되고 있는 가장 큰 문제는 동결 융해와 제설염에 의해 발생하는 콘크리트 열화이고, 이는 완전하게 해결되지 않은 쟁점사항이다. 특히, 동결융해만이 작용할 때와는 달리 동결 융해와 제설염의 복합열화 환경에서 콘크리트의 내구성능은 급격하게 저하되고 공용수명이 단축된다. 본 연구에서는 지역별 고속도로 구간의 노출환경등급을 수립하고 콘크리트 손상정도와 염화물량을 조사하였다. 또한 기계타설 소구조물 콘크리트의 내구성 향상을 위해 배합조건을 개선한 콘크리트의 염화물 이온 투과성, 박리저항성, 동결 융해 저항성 시험을 수행하였다. 연구결과에 따르면, 특수환경에 노출된 콘크리트 표면의 손상범위가 광범위하게 나타났으며 내부 염화물량 또한 높게 나타났다. 한편, 물-결합재(W/B) 비 및 단위수량을 적게 하고, 플라이애시를 혼합하여 내구성을 개선한 콘크리트는 기존의 배합비 보다 내구성이 크게 향상되었다. 또한 도출한 최적 배합비는 콘크리트 관련 시방서에서 제시하고 있는 강도 및 공기량, 물-결합재 비 등의 기준에 부합하였고, 내구성 기준에 만족할 뿐 아니라 공용수명이 크게 향상될 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.109-120
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• 2011

이 논문에서는 변형경화형 시멘트 복합체(SHCC)로 보수된 휨항복형 철근콘크리트 보의 균열제어 성능에 관한 실험적 연구를 다루었다. 이 실험을 위하여 총 5개의 철근콘크리트 보 실험체를 제작하였으며, 모든 실험체는 최종 파괴시 까지 균열제어 성능을 평가하였다. 실험체 계획시 보통 철근콘크리트 기준 실험체로 계획한 표준 실험체(CBN)와 섬유 혼입 조건에 따른 SHCC의 종류 및 SHCC 보수 방법(patching and layering)에 따라 각각 두 타입 씩 구분하여 제작하였다. 실험 결과 SHCC로 보수된 모든 실험체는 최종파괴시 끼지 취성파괴 및 폭렬현상 등이 발생하지 않았으며, 미세한 다수의 균열이 폭넓게 분포하는 경향을 보였으나, CBN 실험체의 경우는 콘크리트 표면 박리 및 취성적 파괴양상을 나타냈다. 이는 기존 철근콘크리트 보의 균열 손상 완화 및 휨성능 향상에 있어 SHCC의 우수한 모멘트 강도, 연성능력 및 최대하중 이후의 에너지소산능력 등이 원활하게 작용하였기 때문으로 판단된다. 또한 동일한 처짐에서의 균열폭을 비교한 결과 CBN 실험체에 비하여 SHCC로 보수된 모든 실험체가 실험체 전반에 걸쳐 미세한 균열이 다수 분포되는 양상을 나타냈다. 특히, PE섬유의 우수한 기계적 특성에 기인하여 PVA0.75+PE0.75의 혼입조건을 갖는 SHCC가 다소 높은 내구성 및 연성능력을 나타냈다. 이처럼 보의 사용성과 관련하여 균열폭의 진전은 매우 중요한 의미를 갖으며, SHCC를 기존 철근콘크리트 보의 보수보강재료로 활용하였을 때 구조물의 사용연한을 증가시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권1호
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• pp.30-40
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• 2012

전기로 산화슬래그를 콘크리트용 잔골재로 사용하기 위해서는 제철소 제강과정에서 용융상태로 배출되는 제강슬래그를 에이징처리하여 안정된 구조로 변환시켜 이온이나 전자의 이동을 억제하여 슬래그의 화학적 물리적 저항성을 증대시켜 사용하여야 한다. 우리나라에서는 전기로 산화슬래그를 콘크리트용 잔골재로 활용하기 위한 제도적 기반으로서 KS F 4571이 제정되어 부산물의 자원화 시스템 기반이 마련되었다. 본 연구에서는, 전기로 산화슬래그 잔골재를 콘크리트포장 관련 보수재로 그 효과가 인정된 폴리머 속경성 시멘트 콘크리트(polymer rapid set cement concrete : PRCC)용 잔골재로 사용하기 위한 기초물성을 검토하였다. 본 연구에서는 콘크리트용 전기로 산화슬래그 잔골재를 100% 치환하였으며 기존 보수재 대비 단위시멘트 20%, 라텍스 혼입률 50%를 저감시킨 최적배합을 도출하였다. 도출된 최적 배합에 의한 콘크리트 성능 평가결과, 초기 압축강도 35 MPa 이상, 휨강도 7 MPa 이상 등 매우 고강도를 나타내었으며 내구성 평가에서 투수성, 동결융해저항성, 표면박리저항성 모두 기준값 이상의 결과를 나타내는 전기로 산화슬래그 잔골재를 이용한 새로운 폴리머 속경성 시멘트 콘크리트를 개발하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권4호
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• pp.35-40
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• 2010

최근에 들어 투수콘크리트의 동결융해에 대한 저항성이 저하되는 것과 줄눈부에서의 골재박리 등의 많은 문제점들이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존의 투수콘크리트의 내구성을 향상시키기 위한 방안으로 잔골재와 실리카흄, 고성능감수제를 사용하여 강도 및 내구성 증진 방안을 연구하였다. 주요실험인자로 실리카흄 혼입률 10%와 잔골재 혼입률(0%, 7%, 15%)을 선정하고, 압축강도와 휨강도, 투수계수 및 공극률, 동결융해시험을 수행하였다. 실험결과 강도측면에서는 잔골재 혼입률이 증가함에 따라 압축 및 휨강도는 증가하는 경향을 보였으나, 상대적으로 공극률 감소로 인한 투수성은 저하되고, 동결융해 저항성도 크게 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 투수콘크리트에 있어서 강도증진을 위해 사용되는 잔골재는 혼입률 제한이 필요하며, 실리카흄 10%이상을 사용하는 것이 강도 및 내구성 측면에서 효율적인 대안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회지
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• 제7권4호
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• pp.149-156
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• 1995

경량기포콘크리트(ALC : Autoclaved Lightweight Concrete)의 내구성을 개선하기 위하여 투숩 및 투수, 편면동결융해 특성과 탄산화 특성을 실험하였다. 국산 ALC전용마감재는 방수용 도장재에 가까운 투습 및 투수성질을 갖고 있어 특성의 개선이 요구된다. 편면동결융해시험에서 마감재의 투습도에 따른 열화위치는 투습도가 클수록 외측에서 발생하였으나 투수에 의한 외부의 박리열화는 관찰되자 않았다. 탄산화는 수분의 함량이 작을수록 빠르게 진행되었으며 탄산화가 진행됨에 따라 기공량은 감소하였다. 탄산화가 완전히 진행되면 부피의 팽창으로 균열이 발생하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.235-236
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• 2023

Concrete surfaces have weak surface strength due to bleeding and laitance, and problems such as peeling, cracking, and cracking may occur. In particular, underground parking lots can be said to be more vulnerable to peeling, breaking, and cracking if excessive loading of materials and equipment movement are not managed at the initial age after placing of concrete. Cracks, peeling, and cracking problems in slab concrete in underground parking lots of apartments can lead to leakage problems and affect finishing materials constructed on top of topping concrete, reducing the performance required for waterproof materials. Therefore, in this study, the bleeding and surface strength according to the standard of topping concrete and the use of admixture were reviewed to solve the crack, peeling, and cracking problems among the types of defects in underground parking lot slab concrete. As a result, it was derived that the optimal concrete compressive strength is 30MPa or more, and it is a reasonable performance design method to prohibit the substitution of admixtures.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.327-334
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• 2004

본 연구에서는 초기재령에서 고강도콘크리트의 압축강도 발현 특성 검토 및 해석 그리고 콘크리트와 거푸집간의 부착강도 특성을 분석하며, P형 슈미트해머를 이용한 반발도와 압축강도간의 상관관계를 검토하므로서 실무의 고강도콘크리트 측면 거푸집 탈형과 연관한 관련규정의 적합성을 재검토하고, 아울러 거푸집제거와 연관한 효율적인 품질관리 방법에 대하여 제안하고자 한다. 연구결과에 따르면, W/B가 증가할수록 응결시간은 감소하는 것으로 나타났으며, 본 연구의 범위에서 로지스틱 모델에 의한 강도증진 해석 결과 압축강도 8MPa를 발휘하는 시간과 적산온도는 17${\~}$20시간, $21{\~}25^{\circ}D{\cdot}D$ 정도로 나타났다. 거푸집과 콘크리트의 부착강도는 종결시점에서 가장 크게 나타났으며 그 이후에는 감소함을 보였고, 거푸집에 부착되어 박리되는 콘크리트의 양은 응결이전에 크게 나타났으며, 그 이후에는 점차적으로 감소하는 경향을 보였다. P형 슈미트해머에 의한 반발도 실험결과 압축강도 발현시점보다 약 2${\~}$3시간 정도 빠르게 측정할 수 있으며, 반발도가 32 이상이면 측면 거푸집을 탈형 할 수 있는 시기로 품질관리가 가능할 것으로 판단되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권4호
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• pp.276-284
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• 2000

콘크리트 구조물의 노화도 평가를 위한 기초 연구로써 철근 및 무근 콘크리트 빔의 4점 굽힘 시험시 발생하는 음향방출 신호의 발생 거동을 관찰하였다. 본 연구는 미세 균열의 전개, 국부 균열의 진전, 부식, 철근의 박리 등 균열 발생 및 손상기구에 대한 AE 특성 고찰에 주안점을 두었다. 이들 각각의 손상 메카니즘을 모사하기 위해 무근 콘크리트, 노치를 가공한 무근 콘크리트, 정상적인 철근 콘크리트 그리고 부식된 철근 콘크리트 빔을 제작하였다. 손상 정도 및 펠리시티 효과(Felicity effect)를 관찰하기 위해 4점 굽힘 시험시 단계별 하중 증가 방식을 택하였다. AE 파형은 물론 AE event에 대한 발생 특성을 분석하였으며, 노화도 평가에 주요한 영향을 미치는 주요 변수들에 대해 조사하였다. AE event 발생의 누계치 및 Felicity ratio값 등은 손상의 정도에 따라 민감하게 변하는 것을 관찰하였으며, 노화도와도 상관관계가 있음을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 얻은 AE 분석 기술은 철근 콘크리트 구조물의 균열이나 부식 손상과 같은 노화도 평가를 위해 적용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권12호
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• pp.25-32
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• 2007

본 연구에서는 화학적 침식을 받는 환경에 놓인 터널 콘크리트 라이닝 구조물의 성능저하 원인을 분석하기 위하여 준공 후 70년 된 터널 구조물을 대상으로 외관조사, 비파괴검사, 코어시편의 압축강도, 탄산화, 투수성 평가 및 기기분석을 실시하였다. 그 결과 대상 터널 구조물은 수차례에 걸쳐 보수 및 보강공사의 흔적이 존재하였으며 내부 콘크리트 라이닝의 심한 균열, 누수 및 탈락현상 등으로 성능저하가 크게 발생한 상태였다. 콘크리트 라이닝의 비파괴 압축강도추정과 코어시편에 의한 압축강도는 위치마다 차이는 있었으나 각각 $17.5{\sim}34.7MPa$ 및 $12.8{\sim}40.3MPa$로 나타났으며, 반발경도법의 경우 콘크리트 표면이 누수 및 반응생성물의 영향으로 반발경도가 작게 나타나는 경우가 있었다. 콘크리트 라이닝 코어시편을 이용하여 전위차에 의한 촉진 염소이온 확산실험법으로 투수성 시험결과 일부 코어 시편을 제외한 대부분 낮은(Low) 영역으로 우수한 결과를 나타내었다. 또한 터널 콘크리트 라이닝 코어시편을 대상으로 미세구조를 분석한 결과 터널 콘크리트 라이닝 주변 지하공간으로부터 유입된 황산염이온의 영향으로 반응물질이 생성되어 성능이 저하되었으며, ettringite와 thaumasite 등의 생성에 의한 결정압에 의하여 균열 및 박리현상이 발생한 것으로 판단된다. 따라서 고내구성 콘크리트 라이닝의 제조를 위한 재료적 대책수립 및 관련지침안의 제정이 필요할 것으로 생각된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.741-750
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• 2004

경화 후 콘크리트 내부 공극은 간격계수로 특정지어질 수 있으며 이는 동결융해 저항성, 표면박리 저항성 그리고 투수성과 같은 콘크리트의 내구성에 매우 중요한 영향을 주게 된다. ASTM에 규정되어 있는 리니어트래버스방법과 수정포인트카운트 방법은 이러한 콘크리트의 공극 구조를 분석하기 위하여 사용되어져 왔다. 그러나, 이들 방법은 많은 시간과 노력을 필요로 하며 반복측정성 또한 신뢰성이 높지 못한 단점을 가지고 있다. 화상분석방법은 미세현미경, 디지털카메라 그리고 컴퓨터 프로그램을 이용하여 경화 후 콘크리트의 내부 공극 구조에 활용되어 질 수 있는 방법이다. 본 연구의 목적은 화상분석법의 개발과 기존의 ASTM방법에 의한 결과를 비교 분석하여 사용성을 확인하고자 하였다. 이를 위해 공기량과 공극분포, 공극 구조 및 간격계수와 연관성을 분석하였다. 실험적 변수는 공기연행제의 첨가률에 따른 공기량 변화와 시편 깊이에 따른 공극 구조를 비교 분석하였다. 실험결과 화상분석기법을 사용할 경우에도 간격계수의 산출이 가능하였으며 또한, 공기량, 공극 크기분포, 공극 구조 등을 분석할 수 있었다.