• 자원리싸이클링
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• 제29권1호
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• pp.53-61
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• 2020

본 연구는 시멘트 대비 산업부산물을 90% 이상 대체한 친환경 결합재를 이용하여 저강도·고유동을 갖는 지반보수용 기포콘크리트 소재를 개발하기 위한 연구로서, 산업부산물을 다량 활용시 발생하는 기포콘크리트의 초기 침하율 및 체적변화를 개선하기 위하여 CSA(Calcium sulfo aluminate)를 소량 대체하여 기초특성을 평가하였다. 기포콘크리트용 친환경 결합재 대비 CSA의 대체율은 2.5, 5, 10%로, 굳지않은 특성, 경화특성, 공극구조 및 수화물을 분석하였다. 실험결과 친환경 결합재 사용시의 높은 침하깊이를 CSA 2.5% 사용만으로도 개선할 수 있었으며, 그로인해 경화 후에도 타설된 시험체의 상중하의 중량편차도 개선되었다. CSA 첨가에 따라 공극구조도 작고 균일한 사이즈의 독립기포 형성에 기여하였으며, 초기강도는 개선되었다. 그러나 CSA의 혼입률의 증가에 따라 장기강도는 감소하였으나, 5% 이하를 사용할 경우 목표강도를 만족하였다. 이로써 산업부산물을 다량 활용한 친환경 결합재에 CSA의 2.5% 첨가만으로도 목표성능의 저강도 고유동을 갖는 지반 보수용 기포콘크리트 제조가 가능한 것을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.388-395
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• 2016

본 논문에서는 폐수슬러지에서 제조된 재활용 이산화티탄($TiO_2$)을 혼입한 시멘트 모르타르의 NOx 저감 성능에 대해 고찰하였다. 일반적으로, 이산화티탄은 클러스터 형태로 입자가 붙어 있어, 시멘트의 응결과 경화 전에 타설체 하면에 침강하는 특징이 있다. 그 결과로 타설체의 상면과 하면에는 이산화티탄의 분포도가 서로 상당한 차이를 나타내고, 광촉매 효과도 하면에서 우수하게 나타난다. 건물이나 주택과 같은 건축구조물에서는 이를 해결하기 위해, 이산화티탄을 혼입한 프리캐스트 제품을 미리 제작 후, 조립 시에는 타설 시 상면과 하면을 뒤집어 거치하여 상대적으로 높은 이산화티탄 분포면을 대기에 노출시키는 방식을 사용한다. 그러나 콘크리트 도로포장과 같은 현장 타설의 경우, 상면과 하면을 뒤집어 거치할 수 없기 때문에 이산화티탄의 분산성은 중요하다. 이를 개선시키기 위한 본 논문의 결과로 실리카퓸, 고성능감수제, 증점제, 고로슬래그 등 전형적인 시멘트성 재료의 분산에 기여하는 재료는 이산화티탄 클러스터의 분산효과에 미미한 영향을 주었다. 급결제, 발포제, 작은 크기의 잔골재의 조합이 이산화티탄 클러스터의 분산성을 개선하였다. 분산성 개선에도 불구하고, 타설체 상면과 하면의 NOx 제거효율은 하면에 큰 효율을 지속적으로 나타내었고, 이는 표면에 분포하는 공극량에 따라 달라지는 것을 디지털 표면 이미지 분석을 통하여 확인하였다. 많은 공극분포를 갖는 표면은 상대적으로 매끄러운 표면에 비해 NO가스 흡착을 기본적으로 높이게 되고, 이를 기준으로 상대적인 NOx 제거효율이 높아지는 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6C호
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• pp.395-406
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• 2006

상부의 큰 하중을 지탱해야 하는 경우에는 일반적인 기초 형식으로서 현장타설말뚝공법이 많이 사용된다. 이러한 현장타설말뚝의 시공은 연약한 토사 지반을 관통하여 암반까지 굴착을 실시하는 것이 일반적이며, 지지력의 대부분은 암반층 근입부에서 발휘되게 된다. 현장타설말뚝의 지지력은 선단지지력과 주면저항력의 조합으로 이루어지게 되며, 과도한 침하가 발생하지 않고 지지력을 얻기 위해서는 근입부의 직경과 길이가 충분하여야 한다. 말뚝의 극한지지력에 있어서 선단지지력은 큰 비중을 차지한다. 그러나, 일반적으로 주면저항력은 선단지지력에 비해서 훨씬 작은 두부 침하량에서 발현된다. 또한 선단부 거동특성은 천공과정에서 발생하는 근입부 바닥에서의 잔류물에 의해서 영향을 받게 된다. 그러나 이러한 잔류물을 근입부에 잔류시키지 않기 위해서는 시공과 검사가 제대로 이루어져야 한다. 이것은 매우 어려우며 비경제적이다. 특히 암반층 근입부가 깊은 경우에는 물이나 천공 슬러리를 사용하여야 하므로 더욱 어렵다. 이러한 이유들로 인해서 작용 하중하에서 말뚝의 거동은 주면부 거동특성에 따라 좌우되게 된다. 따라서 복잡한 발현기구를 가진 주면저항력에 대해서 주로 관심을 가지게 되는 것이다. 본 연구에서는 주면저항력에 관해서만 연구를 하였다. 콘크리트 말뚝체와 주변 암반 사이의 상호작용은 말뚝 거동특성에 있어서 가장 중요한 요소이며, 시공방법에 따라서 큰 영향을 받는다. 본 연구에서는, 탄소성 해석(FLAC 2D)을 통하여 근입부의 거칠기 경사, 높이와 같은 거칠기 특성, 근입부를 형성하는 주변 암반의 강도 특성과 변형 특성, 근입부의 깊이와 길이 등이 최대단위주면저항력에 미치는 영향에 대한 검토를 실시하였다. 변수 연구를 통하여 최대단위주면저항력에 있어서는 근입부의 연직응력, 거칠기 높이와 근입부 암반의 점착력 및 포아슨비가 중요한 요소임을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.171-179
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• 2014

이 연구는 DH beam의 구조성능을 평가하는 것을 목적으로 하였다. DH beam을 사용하는 DH 공법은 얇은 철판을 성형하여 거푸집 및 구조적 역할을 할 수 있는 철판을 철근과 함께 공장에서 선조립하여 현장으로 반입하여 콘크리트를 타설하는 공법이다. 이 때 DH 판이 거푸집 역할 뿐 아니라 휨강도에 기여할 것으로 여겨져서 이 연구에서는 DH 판의 휨강도 기여도를 평가하고자 하였다. 총 5개의 실험체를 대상으로 실험 및 해석적 연구를 수행하였다. 실험체는 2개의 정모멘트 실험체, 2개의 부모멘트 실험체, 그리고 1개의 RC 실험체로 구성되었다. RC 실험체는 DH beam과 비교를 목적으로 제작하였다. DH beam에 대한 실험 결과는 휨강도를 산정하는 설계식 그리고 RC 실험체에 대한 실험 결과 등과 비교를 통하여 DH beam은 철판이 항복하면서 충분히 휨강도에 기여하고 있음을 알 수 있었다. 그리고 비선형 구조해석에서는 두 개의 실험체에 대하여 DH 판이 있는 경우와 없는 경우를 대상으로 휨강도, 콘크리트의 주인장변형률, 그리고 철근의 응력을 비교하였으며, 해석에서도 DH 판이 휨강도에 충분히 기여함을 알 수 있었다. 이상과 같은 실험 및 해석적 연구의 결과 DH beam의 철판은 콘크리트와 합성단면을 형성하여 충분한 휨강도를 갖는 것으로 보였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.59-67
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• 2017

본 연구에서는 5~13mm 순환골재를 치환한 콘크리트의 현장 적용성을 평가하기 위하여 목업 시험체를 제작하여 콘크리트를 타설한 후 이들이 콘크리트의 제반특성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하고자 하였다. 기둥 및 벽체를 모사한 $1200{\times}800{\times}800mm$ 목업 시험체를 호칭강도 및 5~13mm 순환골재 치환율별로 7개 제작하였고, 24, 27 및 40MPa 급 호칭강도의 콘크리트에 5~13mm 순환골재 30%와 70%(24MPa만 해당)를 치환한 배합과 무치환배합을 선정하여 제조하였다. 실험항목으로 굳지않은 상태에서 슬럼프, 슬럼프플로, 블리딩을 측정하였고, 경화상태에서는 압축강도, 반발도, 코어강도 및 건조수축 길이변화율을 측정하였다. 연구결과 5~13mm 순환골재가 30% 치환된 경우 슬럼프, 슬럼프플로, 블리딩량은 플레인에 비해 향상되는 것으로 나타났고, 압축강도의 경우도 최밀 충전 효과에 기인하여 플레인보다 상승되는 것으로 나타났다. 목업 시험체의 높이별 반발도의 경우도 5~13mm 순환골재가 30%치환된 경우 상하간의 반발도차이가 감소되는 것을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.341-350
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• 1997

철골구조 또는 철골철근콘크리트구조 건물의 바닥슬래브 구조는 공사도 무비의 절감과 공기단축의 필요성에 따라 데크플레이트의 사용이 보편화되어 있다. 이러한 데크플레이트는 설치의 용이성 및 작업공간의 제공, 콘크리트 타설시에는 액성 상태의 콘크리트 사하중과 시공하중에 견디는 단일 휨부재로서 거푸집 역할을 하며, 구조용(합성용) 데크플레이트는 콘크리트가 경화한 후 합성슬래브의 주인장재 역할을 한다. 국내의 현행 법규상 데크플레이트를 구소재로 사용하는 경우에는 반드시 내화구조로 하여야 하며 이때 내화피복재의 추가시공은 필수적이다. 데크플레이트를 거푸집으로 사용하는 경우는 내화피복은 필요 없으나 콘크리트 및 철근 추가의 사용으로 건물의 자중이 증가하게 된다. 그러나, 현재 국내에서 사용되고 있는 데크플레이트는 대부분 거푸집용으로 위의 문제점을 갖고 있는 실정이고, 합성용 데크플레이트의 경우는 실험한 결과 대부분 슬립 하중이 최대하중으로 결정되는 매우 취성적인 거동을 나타내고 있다. 따라서 본 논문에서는 근래에 행하여진 합성용 데크플레이트의 실험을 근간으로 새로운 형상의 구조용 데크플레이트를 제시하며 이를 사용한 합성슬래브의 거동을 파악하고, 신형상의 합성슬래브 실험 결과 ASCE, EC4규준과 비교하며, 이론 모멘트-곡률관계로부터 구한 하중-처짐곡선을 실험치와 비교한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.163-170
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• 2012

한중콘크리트 공사에 적용을 검토할 수 있는 초속경 콘크리트는 초기 급속한 발열반응을 통해 동해를 입기 전에 소요의 강도를 확보할 수 있을 것이며, 열 보상을 통해 시공환경이 유지될 경우 강도발현에 필요한 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 일반 콘크리트는 영하의 기온에서 타설할 경우 양호한 경화를 얻을 수 없으며, 저온에서 동해를 방지하고 경화성을 확보하기 위하여 내한방동제를 첨가하여 사용하고 있다. 그러나, 내한방동제의 대부분은 염화물을 주성분으로 하고 이를 다량으로 사용할 경우, 콘크리트의 동결을 방지하고 시멘트의 수화반응을 촉진시켜 응결시간을 단축하고 초기강도 증진을 유도하는 효과가 있는 반면, 장기재령에서 강도발현이 문제가 되고, 경제성이 떨어진다는 단점이 있다. 최근 연구되고 있는 마그네시아 인산염 복합체는 초속경성이 있고 저온에서도 수화반응이 가능한 것으로 보고되고 있어 새로운 한중공사 및 극한지용 건설재료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 한중공사 및 극한지에서 사용이 가능한 건설재료의 개발을 위한 사전 연구의 일환으로서, 마그네시아 인산염 복합체를 활용한 모르타르에 대해 온도의 영향을 고려한 재료 물성 평가를 실시하고 적정 배합을 제안하고자 한다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.41-49
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• 2009

국내에서 시멘트콘크리트 포장이 차지하는 비율이 증가하는 수준에 비하여 이의 기술적인 발전은 상대적으로 뒤쳐져 있다고 할 수 있다. 또한, 사용기간의 증가와 함께 여러 가지 기술적인 문제점도 부각되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 외국의 콘크리트포장 배합의 특성을 분석하고 이를 기초로 한국의 실정에 부합하는 장수명의 고강고 고내구성의 콘크리트 포장의 최적배합을 도출하고자 하였다. 단위시멘트량, 잔골재율(S/a), 그리고 물-시멘트(W/C)비 등을 변수로 하여 배합에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 장기적인 공용수명을 확보하고 고강도 고내구성의 포장을 위하여 우선적으로 단위시멘트량을 375kg/$m^3$, 400kg/$m^3$, 425kg/$m^3$ 수준으로 증가시킬 것을 권장한다. 또한, 최적배합표는 포장타설 장비를 활용하여 포설하므로 슬럼프 40mm로 결정하였고, 동결융해 방지를 위하여 공기량을 5%로 결정하였다. 또한 시공 시 재료 수급의 원활함을 위하여 굵은골재 최대 치수를 25mm로 결정하였다. 도로의 장수명을 위한 고강도 배합을 위해 낮은 W/C비와 단위시멘트량의 증가가 요구되는데, 예비실험 결과 공기연행제와 폴리카본산고성능 AE감수제를 사용하여 W/C비를 0.4까지 낮추어도 증가된 단위시멘트량에 대하여 충분히 목표 슬럼프를 가지는 배합이 가능한 것으로 나타났다. 예비 실험 결과 S/a를 0.34까지 낮추어도 골재의 분리 등 문제를 보이지 않고 충분히 배합이 가능하였으며, 이는 단위 시멘트페이스트 양의 증가로 인한 점착력 증가와 워커빌리티의 향상에 의한 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.92-103
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• 2015

최근 들어 FRP 판을 영구 거푸집 및 주요 인장보강재로 활용하기 위한 새로운 콘크리트 교량 바닥판 시스템 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 영구거푸집과 인장 보강재로의 병행이용은 기존의 콘크리트 바닥판 보다 공사비와 공사기간을 절감 할 수 있다. 본연구에서는 영구거푸집 및 주요인장재로 활용한 FRP 판의 종류에 따른 현장타설 콘크리트와 부착응력에 대해 실험을 수행하였다. 부착성능 평가를 실시하였고, 부착특성을 나타내는 중요한 변수중에 하나로서 부착 강도 및 부착면의 파괴 매커니즘 특성을 알 수 있는 계면 파괴에너지를 나타내었다. 일반콘크리트에서 계면 파괴에너지는 GF11의 경우 0.24kN/m이고, GF21의 경우에는 0.43kN/m, GF31과 CF11의 경우에는 각각 0.46kN/m와 0.44kN/m로 나타났고, RFCON에서는 GF12의 경우 0.52kN/m, GF22와 CF12에서는 각각 0.36kN/m와 0.51kN/m로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권5D호
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• pp.483-492
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• 2012

슬립폼 공법에 있어서 초기경화시간은 콘크리트가 거푸집에서 안전하게 빠져나올 수 있는 굳기를 갖게 되는 콘크리트 타설 후 경화시간으로써 슬립폼 시스템의 상승속도를 결정하는 중요한 요소이다. 따라서 슬립폼 시스템의 안전성 확보와 콘크리트의 시공품질을 확보하도록 초기경화시간을 파악하는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 초음파를 이용하는 기법 중 표면파 속도를 이용하여 콘크리트의 경화정도를 파악하여 초기경화시간을 추정함으로써 슬립폼 시스템의 상승 시기를 결정하는 연구를 수행하였다. 관입저항시험과 압축강도시험을 수행하여 콘크리트의 초기경화시간과 압축강도와의 관계를 규명하였고, 또한 압축강도와 표면파 속도와의 관계를 규명하기 위해 초음파시험을 동시에 수행하였다. 표면파 속도를 측정하기 위해 연속웨이블릿변환을 사용하였으며, 이때 수치해석을 통해 연속웨이블릿변환의 사용에 대한 타당성을 입증하였다. 이로부터 슬립폼 시스템의 상승에 요구되는 표면파 전파속도를 제안하였으며, 슬립폼 시스템의 축소모형실험을 수행하여 제안한 표면파 속도가 슬립폼 상승 시기를 결정하는데 사용될 수 있음을 입증하였다.