• 제목/요약/키워드: Crack-Healing

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Si3N4 세라믹스의 균열 치유와 굽힘 강도 특성 (Cracked-Healing and Bending Strength of Si3N4 Ceramics)

  • 남기우;박승원;도재윤;안석환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권11호
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    • pp.957-962
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    • 2008
  • Crack-healing behavior of $Si_3N_4$ composite ceramics has been studied as functions of heat-treatment temperature and amount of additive $SiO_2$ colloidal. Results showed that optimum amount of additive $SiO_2$ colloidal and coating of $SiO_2$ colloidal on crack could significantly increase the bending strength. The heat-treatment temperature has a profound influence on the extent of crack healing and the degree of strength recovery. The optimum heat-treatment temperature depends on the amount of additive $SiO_2$ colloidal. Crack healing strength was far the better cracked specimen with $SiO_2$ colloidal coating on crack surface. After heat treatment at the temperature 1,273 K in air, the crack morphology almost entirely disappeared by scanning prob microscope. At optimum healing temperature 1,273 K, the bending strength with additive $SiO_2$ colloidal 0.0 wt.% without $SiO_2$ colloidal coating recovered to the value of the smooth specimens at room temperature for the investigated crack sizes $100\;{\mu}m$. But that with $SiO_2$ colloidal coating increase up to 140 %. The amount of optimum additive $SiO_2$ colloidal was 1.3 wt.% and crack healed bending strength with $SiO_2$ colloidal coating increase up to 160 % to smooth specimen of additive $SiO_2$ colloidal 0.0 wt.%. Crack closure and rebonding of the crack due to oxidation of cracked surfaces were suggested as a dominant healing mechanism operating in $Si_3N_4$ composite ceramics.

등가균열폭에 기반한 자기치유 재료의 치유성능 평가 방법 (Evaluation Method of Healing Performance of Self-Healing Materials Based on Equivalent Crack Width)

  • 이웅종;김형석;최성;박병선;이광명
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.383-388
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    • 2021
  • 본 연구에서는 정수위 투수시험을 통하여 무기계 치유소재를 사용한 자기치유 모르타르의 치유성능을 평가하였다. 자기치유 모르타르의 제조를 위해 무기계 소재로 고로슬래그 미분말, 황산나트륨, 무수석고를 사용하였으며, 시멘트 클링커 분말과 클링커 잔골재를 시멘트와 잔골재를 각각 대체하여 사용하였다. 정수위 투수시험을 수행하여 균열폭과 치유재령 경과에 따른 단위유출 수량을 측정하였다. 자기치유 모르타르의 치유성능평가 결과 Plain 모르타르와 비교하여 치유재령 28일에서 초기 균열폭이 0.3mm인 경우 치유율이 30%p 이상 증가하여 치유성능이 크게 증진된 것을 확인하였다. 또한, 투수시험결과로부터 얻은 상수(α)를 이용하여 치유재령 경과에 따른 등가균열폭을 산출하였으며, 등가균열폭과 치유율의 상관관계 분석을 통해 치유 목표균열폭을 만족하기 위한 초기 균열폭과 도달시기를 예측하였다.

Ion Implantation으로 Ca를 첨가한 단결정 Al2O3의 Crack-like Pore의 Healing 거동 - I. Crack-like Pore의 형성과 Morphological Evolution (Effect of Ca Implantation on the Sintering and Crack Healing Behavior of High Purity Al2O3 Using Micro-lithographic Technique - I. Formation of Crack-like Pore and Its Morphological Evolution)

  • 김배연
    • 한국세라믹학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.834-842
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    • 1997
  • Controlled Ca impurity implanted inner crack-like pore in the high purity alumina single crystal, sapphire, had been created by micro-fabrication technique, which includes ion implantation, photo-lithography, Ar ion milling, and hot press technique. The morphological change and the healing of cracklike pore in Ca doped high purity single crystal alumina, sapphire, during high temperature heat treatment in vacuum were observed using optical microscopy. The dot-like surface roughening was developed and hexagon like crystal appeared on inner surface of crack-like pore after heat treatment. Bar type crystals, probably CaO.6Al2O3, were observed on the inner surface after 1 hour heat treatment at 1, 50$0^{\circ}C$, but this bar type crystal disappeared after 1 hour heat treatment at 1, $600^{\circ}C$. This disappearance means that there should be a little increase of Ca solubility limit to alumina at this temperatures.

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균열자기치유 기술을 적용한 지하철 터널 누수공사 (Repair methods of water leakage cracks using crack self-healing technologies for subway tunnels)

  • 안태호;방신영;김정미;심광보
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.15-16
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    • 2015
  • In this research, the application of repair methods of water leakage cracks using self-healing technologies for subway tunnels is presented. In order to apply crack self-healing water stop agents and quick setting agents in subway tunnels, laboratory and field tests were performed based on various previous researches. Especially, this study focused on development of crack repair materials and their new repair methods. Therefore, various repair materials were examined for new repair materials with self-healing capability applied to crack sealing method and to patching repair method.

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자기치유 마이크로 캡슐을 혼합한 시멘트 복합재료의 품질 및 균열 치유 특성에 관한 실험적 연구 (A Study on Crack Healing Properties of Cement Composites Mixed with Self-healing Microcapsules)

  • 최연왕;오성록;김철규;남은준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.113-121
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    • 2019
  • 본 연구에서는 시멘트 복합재료와 직접 혼합 가능한 자기치유 마이크로 캡슐을 제조하였으며, 자기치유 마이크로 캡슐이 혼합된 시멘트 복합재료의 품질 및 균열 치유 성능 특성을 평가하였다. 종래의 경우 자기치유 캡슐 제조와 균열 치유 특성 평가에만 치중되어 평가되어 왔다. 따라서 자기치유 마이크로 캡슐은 시멘트 복합재료와 혼합시 시멘트 복합재료의 품질에 미치는 영향이 있기 때문에 이에 대한 검토를 수행하였다. 자기치유 마이크로 캡슐을 혼합한 시멘트 복합재료의 테이블 플로우 및 공기량 평가 결과 혼합율에 관계없이 테이블 플로우 및 공기량은 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 압축강도 및 쪼갬인장강도는 캡슐 혼합율이 증가할수록 강도가 감소하는 경향이 나타났다. Water Flow에 따른 균열 치유 특성 평가 결과 초기 투수량이 감소하는 결과가 나타났으며, 시간 경과에 따라 반응 생성물 발생하여 균열이 치유되는 것을 확인 할 수 있었다.

균열 자기치유형 혼화재 적용 콘크리트의 수축균열 평가 (Evaluation on the shrinkage crack of concrete with crack self-healing agent)

  • 홍석범;유조형;김우재
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2014년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.82-83
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    • 2014
  • Concrete with self-healing admixture can reduce the crack width by using a compound for chemical reaction with incoming water and carbon dioxide through the crack. Also, concrete with self-healing admixtures can reduce early-age shrinkage crack by using a inorganic expansive agent. In this research, we perform the basic workability test and compressive test. Also, We measure the drying shrinkage of concrete specimen. Finally, we make mock-up (3m X 3m X 0.23m) and monitor the crack width and length for 3 months.

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균열 유도 재령에 따른 결정성장형 자기치유 고상캡슐 활용 시멘트 모르타르의 균열 치유 특성 (The Crack Healing Properties of Cement Mortar Materials Using Crystal Growth Type Self-Healing Solid Capsules According to the Crack Induction Age)

  • 최연왕;남은준;김철규;오성록
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.475-482
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    • 2020
  • 본 연구에서는 결정성장형 자기치유 고상캡슐의 코어조성비에 따라 3수준의 고상캡슐을 제조하였으며, 결정성장형 자기치유 고상캡슐을 혼합하여 시멘트 모르타르를 제조하였다. 제조된 고상캡슐은 시멘트 질량의 3%와 혼합하여 시멘트 모르타르의 균열 유도 재령에 따른 치유 특성을 평가하였다. 결정성장형 자기치유 고상캡슐을 혼합한 시멘트 모르타르의 균열 유도 재령에 따른 균열치유 특성을 평가한 결과, 7일 재령 동안 반응하지 않은 수화물질이 남아있기 때문에 고상캡슐과 혼합된 시멘트 모르타르의 자기치유 성능은 28일 재령 대비 7일 재령이 증가한 것으로 나타났다.

균열 자기치유 하이브리드캡슐 조성비에 따른 시멘트 복합재료의 치유특성에 미치는 영향 (The Effect of Crack Self-Healing Hybrid Capsules Composition Ratio on the Healing Properties of Cement Composites)

  • 최연왕;남은준;박준호;오성록
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.335-342
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    • 2022
  • 본 연구에서는 무기재료를 코어재료로 사용한 자기치유 고상캡슐 및 자기치유 마이크로캡슐을 혼합하여 자기치유 하이브리드 캡슐을 제조하였다. 자기치유 하이브리드캡슐을 시멘트 질량 기준으로 3:7, 5:5 및 7:3의 조성비에 따라 3 % 혼합하여 자기치유 시멘트 복합재료 배합을 진행하였으며, 정수위 투수시험 및 표면균열 모니터링을 통해 균열 자기치유 하이브리드캡슐의 치유 특성을 평가하였다. 실험 결과, 자기치유 고상캡슐 및 자기치유 마이크로캡슐의 조성비가 7:3으로 제조된 자기치유 하이브리드 캡슐을 혼합함에 따라 균열 자기치유 성능을 향상시키는 효과가 큰 것으로 나타났다.

하이브리드 자기치유 소재를 혼입한 콘크리트의 치유성능 (Healing Performance of Concrete Containing Hybrid Self-healing Materials)

  • 황민호;권혁;김형석;최성;이광명
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.569-576
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    • 2022
  • 본 연구에서는 유·무기계 자기치유재료를 기반으로 박테리아 펠렛과 고상캡슐을 각각 혼입하여 사용한 하이브리드 자기치유 콘크리트의 치유성능을 조사하였다. 치유성능 평가방법으로 정수위 투수시험을 적용하였으며, 평가지표로 치유율과 등가균열폭에 의해 산출된 치유된 균열폭을 활용하였다. 정수위 투수시험 결과 초기 균열폭이 0.3 mm일 때 MC-BP와 MC-SC의 치유율은 MC와 비교하여 2.1~3.0 %pt 높았으며, 하이브리드 콘크리트의 치유된 균열폭은 0.017~0.018 mm 증가하였다. 결론적으로, 두 가지 치유소재를 함께 사용하더라도 자기치유 성능은 크게 향상되지 않은 것으로 나타났다.