• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.281-289
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• 1998

본 연구는 해양 매스 콘크리트 구조물인 서해대교 사장교 주탑기초(L${\times}$D${\times}$H : 66${\times}$28${\times}$32~38.2)에 콘크리트 타설시 다짐작업을 생략할 수 있고, 수화열에 의한 온도균열 발생을 제어할 수 있는 콘크리트의 사용에 대하여 적극적으로 검토한 것으로서 혼합형 저발열 시멘트를 사용한 초유동 콘크리트와 현장에서 사용중인 5종 시멘트를 사용한 25-240-15 보통 콘크리트를 주탑 기초 일부분에 적용하여 유동성, 강도발현 성능, 재료분리 저항성, 수화열, 내해수성 등을 비교 평가한 것이다. 그 결과, 저발열시멘트를 사용한 초유동 콘크리트는 별도의 다짐 작업없이도 우수한 작업성과 자기 충전성, 재료분리 저항성을 나타냈으며, 5종시멘트를 사용한 25-240-15보통 콘크리트보다 단위시멘트량이 54kg/$m^2$ 정도 증가했음에도 불구하고 오히려 수화열은 $10^{\circ}C$이상 저감되어 온도균열 제어에 매우 효과적임을 확인할 수 잇었다. 또한 부재에서 채취한 코아의 압축강도는 5종시멘트를 사용한 25-240-15 보통 콘크리트와 동등한 강도 발현율을 나타내었다. 특히 해수중 염소이온의 침투에 대한 저항성을 평가하기 위해 실시한 촉진 염소이온침투 시험결과 통과전하량이 5종 보통 콘크리트보다 5배정도 낮게 나타났으며, 기타 화학물질에 대한 저항성은 비슷한 경향을 보였다. 따라서 저발열 시멘트를 사용한 초유동 콘크리트는 유동성개선에 의한 다짐 작업의 생략 효과와 더불어 수화열 저감 효과에 따른 온도균열제어 및 공기단축 등으로 주탑기초의 콘크리트에 매우 유리한 시멘트라고 판단되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.411-418
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• 2005

본 연구에서는 MMA(methyl methacrylate)계 아크릴 라텍스를 모노머 비에 따라 합성 제조하고, 각각의 모노머 비와 폴리머 시멘트 비에 따라 폴리머시멘트 모르타르를 제작한 후, 방수성, 염화물 이온 침투 저항성, 그리고 중성화에 대한 실험을 통해 MMA계 아크릴 라텍스를 혼입한 폴리머시멘트 모르타르의 내구성을 파악하고자 하였다. 실험결과, 폴리머시멘트 모르타르의 방수성과 염화물 이온 침투 저항성은 폴리머의 종류보다는 폴리머시멘트 비에 따라 많은 영향을 받는 것으로 나타나고 있으며, 폴리머시멘트 비가 높을수록 그 저항성도 증진되었다. 또 폴리머시멘트 모르타르의 중성화에 대한 저항성은 폴리머의 종류와 폴리머시멘트 비에 따라 많은 차이를 나타내고 있으며, 보통 시멘트 모르타르에 비해 현저히 증가하는 것으로 나타났다. 모노머의 종류에 따라서는 MMA/BA를 모노머로 이용한 폴리머시멘트 모르타르가 MMA/EA를 모노머로 한 폴리머시멘트 모르타르에 비해 그 성능이 우수하게 나타났다. 특히 폴리머시멘트 모르타르의 중성화는 세공구조에 따라서도 많은 영향을 받는 것으로 나타났으며 폴리머의 자체 저항능력으로 인해 폴리머의 혼입량이 높을수록 중성화에 대한 저항성도 증진되는 것으로 나타났다. 따라서 연구결과 본 실험에서 합성제조한 MMA계 아크릴 라텍스를 이용하여 폴리머시멘트 모르타르를 제작할 경우, 방수성, 염화물 이온 침투 저항성, 그리고 중성화에 대한 저항성을 크게 향상시킬 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.273-279
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• 2003

본 연구에서는 MMA/BA 합성 라텍스를 이용하여 폴리머 시멘트 모르타르의 성질에 영향을 미치는 모노머비의 효과를 검토하고, 시멘트 혼화용 폴리머로서의 개발적용을 위해 필요한 기초적 실험 데이터를 얻기 위한 것이다. 실험결과, MMA/BA모노 머비에 따른 폴리머 시멘트 모르타르의 세공경 분포는 MMA/BA의 비가 60 : 40, 70 : 30에서 미세공극량이 크게 증가했으며, 전세공용적은 감소하였다. 또한 모노머비에 관계없이 폴리머 시멘트 비가 증가할수록 그 효과는 더욱 커지는 것으로 나타났다. 일반적으로 MMA/BA 혼입 폴리머 시멘트 모르타르의 압축강도는 MMA 결합재량 70% 및 폴리머-시멘트비 15%에서 가장 우수하게 나타났으며, 흡수율과 염화물 이온 침투저항성은 MMA 결합재량보다는 폴리머-시멘트비에 의해 크게 지배되는 것으로 나타났다. 모노머비를 변화한 MMA/BA 합성 라텍스 혼입 폴리머 시멘트 모르타르의 성질에 영향을 미치는 중요한 인자는 MMA 결합재량의 변화에 의한 세공경분포의 변화와 폴리머-시멘트비로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.85-95
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• 2015

PURPOSES : Recently, bonded concrete overlay has been used as an alternative solution in concrete pavement rehabilitation since its material properties are similar to those of the existing concrete pavements. Deteriorated concrete pavements need rapid rehabilitation in order to prevent traffic jams on Korean expressways. Moreover, speedy and effective repair methods are required. Therefore, the use of bonded concrete overlay with ultra-rapid hardening cement has increased in an effort to reopen promptly the expressways in Korea. However, mobile mixer is required for ultra-rapid hardening cement concrete mixing in the construction site. The use of mobile mixer causes various disadvantages aforementioned such as limitation of the construction supply, open-air storage of mixing materials, increase in construction cost, and etc. In this study, therefore, hydration accelerator in-situ mixing on polymer modified concrete produced in concrete plant is attempted in order to avoid the disadvantages of existing bonded concrete overlay method using ultra-rapid hardening cement. METHODS : Bonded concrete overlay materials using ultra-rapid hardening cement should be meet all the requirements including structural characteristics, compatibility, durability for field application. Therefore, This study aimed to evaluate the application of hydration accelerator in-situ mixing on polymer modified concrete by evaluating structural characteristics, compatibility, durability and economic efficiency for bonded concrete overlay. RESULTS : Test results of structural characteristics showed that the compressive, flexural strength and bond strength were exceed 21MPa, 3.15MPa and 1.4MPa, respectively, which are the target strengths of four hours age for the purpose of prompt traffic reopening. In addition, tests of compatibility, such as drying shrinkage, coefficient of thermal expansion and modulus of elasticity, and durability (chloride ions penetration resistance, freezing-thawing resistance, scaling resistance, abrasion resistance and crack resistance), showed that the hydration accelerator in-situ mixing on polymer modified concrete were satisfied the required criteria. CONCLUSIONS : It was known that the hydration accelerator in-situ mixing on polymer modified concrete overlay method was applicable for bonded concrete overlay and was a good alternative method to substitute the existing bonded concrete overlay method since structural characteristics, compatibility, durability were satisfied the criteria and its economic efficiency was excellent compare to the existing bonded concrete overlay methods.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.189-198
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• 2008

일반적으로 UFFA(Ultra Fine Fly Ash)는 일반 플라이 애시보다 워커빌리티를 더 좋게 하고 포졸란 반응을 더 크게 활성화시키는 특성을 가지고 있으며, 이와 같은 특성이 콘크리트의 내구성을 더욱 향상시키는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 이러한 UFFA의 특성을 활용하여 초속경시멘트에 UFFA를 첨가한 콘크리트 혼합물이 조기교통개방용 콘크리트포장 보수재료로서 활용이 가능한지 여부를 판단하고자 하였다. 기 연구에서는 초속경시멘트에 UFFA만을 첨가할 경우, 포졸란 반응이 크게 활성화되지 못하여 내구성 증진에 큰 효과가 나타나지 않았다. 이에 본 연구에서는 초속경시멘트와 UFFA에 수산화칼슘을 추가로 첨가하여 제조된 콘크리트 혼합물의 포졸란 반응 발생여부를 판단하고, 이것이 콘크리트 물성에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 본 연구결과, 초속경시멘트에 UFFA를 첨가할 경우 W/C비를 크게 낮출 수 있어 콘크리트의 조기강도 저감부분을 충분히 상쇄시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한 X-선회절분석과 염소이온침투저항성 실험결과를 볼 때 수산화칼슘 첨가에 따른 UFFA초속경 콘크리트의 포졸란반응이 첨가하지 않은 것에 비하여 더 크게 활성화되는 것으로 나타났으며, 특히 수산화칼슘 첨가량이 증가함에 따라 UFFA 초속경 콘크리트의 투수저항성이 전반적으로 증진됨을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.766-771
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• 2016

본 연구에서는 저심도 도시철도시스템 구축시 건설비용의 절감을 위하여 산업부산물인 고로슬래그 미분말과 플라이애쉬로 결합재의 일부를 대체하고, 급냉 전기로 산화슬래그를 잔골재의 대체재료로 사용한 저탄소 친환경 콘크리트와 우수한 조기강도 확보와 양생비용 절감을 위한 마이크로웨이브 발열거푸집으로 제작한 PC BOX의 장기내구성 평가를 수행하였다. 평가결과, 초기강도는 발열양생 조건이 증기양생 조건에 비해 다소 높게 나타났지만 장기재령 강도는 거의 대등한 것으로 나타났다. 또한 화학저항성 및 동결융해 저항성 평가 결과, 재령별 발열 및 증기양생을 통해 제작된 PC BOX의 성능차이는 없는 것으로 나타났으며, 염소이온침투성 평가 결과 역시 발열 및 증기양생 PC BOX 모두 매우 낮은 등급의 수준을 확보하는 것으로 나타났다. 따라서 저탄소 친환경 콘크리트와 발열양생시스템을 적용하여 저심도 철도시스템용 PC BOX를 제작할 경우, 기존 증기양생방법과 대등한 내구성능을 확보할 수 있어 저비용의 저심도 철도시스템 콘크리트 인프라 구축에 기여할 수 있으며, 또한 증기양생 시 사용되는 화석연료의 사용량을 제로화해 이산화탄소 배출 및 환경부하를 저감할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.97-108
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• 2008

시멘트 대체 재료로서 플라이애쉬의 사용은 시멘트 생산비용을 절감시키는 효과를 창출하였다. 반면에 플라이애쉬 혼입콘크리트는 OPC에 비해 상대적으로 긴 양생시간과 초기강도의 발현 저하를 들 수 있어 이의 해결을 위해 물리적 방법, 온도 및 화학적 방법 등과 같은 다양한 활성화 기술의 적용을 통하여 플라이애쉬 혼입 콘크리트의 수화를 가속시킬 수 있고, 콘크리트의 부식 저항성을 향상시킬 수가 있다. 본 연구에서는 10~40%의 치환률을 가진 활성화된 플라이애쉬 시편을 통해 개방 회로형 전위측정(Open circuit potential measurement)을 수행하였고, 투수시험, 급속염화물침투시험 및 SEM(Scanning electron microscopy)촬영을 통해 OPC 콘크리트와 비교 분석 하였다. 또한, 치환률의 임계범위 20~30%의 경우에 있어서 활성화된 플라이애쉬를 사용한 콘크리트가 열화저항성에 있어서 개선효과가 나타나고 있음을 확인하였다. 또한 플라이애쉬를 화학적으로 활성화시킨 경우가 본 연구에서 수행된 다른 활성화 방법들에 비해 더욱 좋은 결과를 나타나고 있음도 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.18-24
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• 2012

본 연구에서는 시멘트에 작용하는 아크릴 코폴리머의 화학반응을 통해 강한 점착성과 유연성을 가지는 친환경적인 폴리비닐아세테이트(PVAc)를 이용하여 수밀성을 향상시키는 복합공법의 가능성을 알아보고자 하였으며, 이를 위한 실험 방법으로 1차로 실리케아트계 침투성 방수제를 도포 한 후, 2차로 PVAc를 혼입한 모르타를 도포한 후에 부착강도 및 흡수량에 대한 특성을 검토하였다. 이 실험 결과를 토대로 하여 현장 적용을 위한 Mock-up 부재를 제작하였고, 이 시험 부재에 대하여 복합공법을 적용한 후 실내 시험과 동일한 성능을 검토하였다. 또한, 탄산화 및 염소 이온 침투저항성 평가를 실시하여 내구성이 취약한 환경에 적합한지 여부를 검토 하였다. 그 결과 PVAc를 이용한 복합공밥을 적용한 시험체가 수밀성능이 가장 우수하였으며, 부착강도 또한 우수한 성능을 나타내었다. 또한, 간이 Mock-up 부재에 대한 성능평가에서 실내 시험과 동일한 경향을 보였으며, 압축강도 시험결과 보강 효과를 발휘함을 알 수 있었다. 탄산화 및 염소 이온 침투저항성 내구 성능 평가에서 가장 우수한 결과를 나타내어 지하구조물 및 해양구조물 등과 같은 취약한 지역에 적용이 가능함을 확인 할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.283-299
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• 2017

터널의 누수는 콘크리트 라이닝과 같은 구조물의 장기 내구성을 저하시키는 원인이 된다. 내구성 저하 원인은 염화물, 황산염, 물, 가스 등 지하수에 포함되어 있는 여러 가지 물질이 될 수 있다. 본 연구에서는 터널의 지보재로서 또는 방수재로서 사용되는 뿜어붙임멤브레인의 방수성능과 염수에 대한 저항성을 파악하기 위한 기초 시험을 수행하였다. 그 결과, 일부 시험체에서 물의 침투가 발생할 수 있는 것을 파악하였고 그 원인이 액상폴리머와 분말재료의 혼합에 의해 생기는 내부공극과 수압에 의해 내부공극이 연결되어 발생하는 것임을 알 수 있었다. 그리고 증류수와 염수에 침지된 시험체에 대한 인장강도시험을 통해서 인장강도가 기건상태에 비해 절반 이하로 감소될 수 있음을 확인하였다. 또한 신장률은 염수보다 증류수에서 신장률이 더 커지는 결과가 나타났다. 그러나 이 결과는 추가적인 조사가 필요할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.613-620
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• 2005

순환골재를 구조체용 콘크리트에 이용하는 것은 품질관리 및 내구성에 대한 논란으로 활성화가 현실적으로 어려운 실정이다. 이 경우 상대적으로 요구되는 품질 수준이 낮은 콘크리트 2차 제품에 순환골재를 활용하는 것이 유력한 대안이 될 수 있지만 증기 양생시 순환골재 콘크리트의 특성에 대한 연구성과는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 순환골재의 콘크리트 2차 제품 적용성을 검토하기 위하여, 다양한 순환 굵은골재 및 순환 잔골재 치환율에 따라 증기양생 및 수중양생을 통하여 제작된 콘크리트의 압축강도, 휨강도, 쪼갬인장강도, 부착강도 실험을 실시하였다. 강도 실험결과 순환 굵은골재의 치환율이 증가함에 따라 강도가 약간 감소하는 결과를 보이고 있으며, 순환 잔골재를 $100\%$ 치환한 경우에는 증기양생 콘크리트의 강도특성 저하가 뚜렷이 나타났다. 순환 굵은골재의 치환율이 $50\%$인 경우에는 압축강도, 휨강도, 부착강도가 보통 콘크리트와 거의 같게 나타나 일반 콘크리트와 동일하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 순환골재와 고로슬래그 시멘트를 사용한 증기양생 콘크리트의 경우 증기양생 후 7일 시점에서 증기양생 보통포틀랜드 시멘트 콘크리트에 비해 강도가 낮게 나타났다. 양생방법에 따른 순환골재 콘크리트의 역학적인 차이는 일반 콘크리트와 유사하게 나타나 실제 2차제품의 생산에 순환골재 적용이 가능한 것으로 나타났지만 최적의 치환율을 결정하기 위해서는 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.