• 한국세라믹학회지
• /
• 제28권7호
• /
• pp.509-516
• /
• 1991

The effect of various polymers on the freeze-thaw resistance of hardened cement mortar was investigated. For this study, styrene butadiene rubber (SBR), ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl alcohol (PVA) were used to prepare cement mortar specimen, and then freeze-thaw experiment was carried out. By adding SBR adn EVA to the specimen, the freeze-thaw resistance of specimens was improved, but when PVA was added to the specimen, its freeze-thaw resistance was lowered. Particularly, the specimens which were added 5, 10% of SBR and 5% of EVA showed excellent freeze-thaw resistance in the salt environment.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제28권11호
• /
• pp.917-925
• /
• 1991

For the present experiment five Portland cement mortars are in order: mortars with two different water/ cement ratios (W/C=0.45 and 0.50, each having no chemical additive), and those with an additive such as superplasticizer, air-entraining agent or water-repelling agent. We fix the W/C ratio of mortars having additive so that their pastes can yield the same workability as that of the cement mortar of W/C=0.50 with no additive. It is shown that the freeze-thaw resistivity depends heavily on the characteristic of wide pores. Despite a good deal of wide pores, the air-entrained specimen shows a good freeze-thaw resistivity due to appropriate air-pores. And also the specimen with water-repelling agent, which proves to cause the microstructure to become hydrophobic, make good resistance to freeze-thaw cycles in spite of its high wide-porosity. Our suggestion is that the freeze-thaw durability of Portland cement mortar/concrete can be more effectively enhanced by using air-entraining agent or water-repelling agent, and simutaneously by taking proper measures against foaming and/or the increased tendency of wide-pore building due to additive.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제1권2호
• /
• pp.123-130
• /
• 1997

The effect of experimental factors on the Freeze-Thaw durability in the High Strength Concrete has been analyzed and investigated with [DESIGN of EXPERIMENT: L16). The Experimental parameters included the type of aggregate and mixer, the conditions of aggregates, and the difference of mixing temperature, procedure and placing, etc. It is aim of this study to provide the fundamental data on the effect of various factors on the frost resistance of high strength concrete for the practical use and research data accumulation of durability inspection. The results of this experiment indicate that the freeze-thaw durability of high strength concrete is markedly affected by the coarse aggregate source, mixing temperature and curing conditions.

• 자원환경지질
• /
• 제52권6호
• /
• pp.587-593
• /
• 2019

본 연구에서는 다초점 레이저 스캔 현미경 (confocal laser scanning microscope, CLSM)을 활용한 균열의 생성 및 성장에 대한 분석을 실시하기 위해 가압조건 및 동결/융해를 통하여 풍화를 가속시킨 실험을 수행하였다. 실험에 적용된 가압조건은 시료 3개에 각 가압틀을 이용하여 50 MPa, 55 MPa, 70 MPa로 설정하였으며 조건을 유지한 상태로 동결/융해 실험을 실시하였다. 실시된 동결/융해 실험에서 온도 조건은 -20~40℃로 설정하고, 설정 온도까지 도달시간 1시간, 유지시간 2시간을 기본으로 6시간을 1주기로 하였다. 이를 바탕으로 동결/융해 매 20주기가 끝난 후 CLSM을 활용하여 시료의 표면을 관찰하였다. 그 결과 동결/융해 실험이 반복되면서 각 시료에 발생한 균열의 개수가 7개, 10개, 19개로 가해진 압력에 따라 차이를 보였고 균열의 누적 길이도 가해진 압력이 큰 시료에서 길게 나타났다. 측정한 균열의 누적 길이와 동결/융해 실험 주기를 통해 계산한 균열의 성장 속도 역시 압력의 세기에 따라 높은 압력을 가한 시료에서 빠르게 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제38권6호
• /
• pp.593-601
• /
• 2024

In this paper, the quantitative evaluation method is presented for the durability performance of mountain tunnel concrete linings experiencing freezing and thawing during winter season. To analyze the freeze-thaw characteristics of lining, the freezing time of the concrete lining was measured by the outside temperature. The heat flow analysis was conducted based on the freezing time measured through the indoor experiment, and based on this, the energy required to freeze the concrete lining by the temperature of the outside air could be analyzed. In addition, the temperature change during the winter season was measured through an instrument installed on the actual tunnel concrete lining, and based on the results of indoor and field experiments, criteria for freeze-thaw environment evaluation and progress evaluation were prepared. Also, an equation using the freezing index was proposed through regression analysis.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.49-58
• /
• 2017

일상적으로 우리가 매일 경험하는 눈, 비, 바람, 기온과 같은 현상을 날씨라고 하며, 일정한 지역에서 장기간에 걸쳐 나타나는 대기현상의 평균적인 상태를 기후라고 한다. 또한 기후가 평균적 상태에 비해 유의미하게 변동하는 것을 기후변화라고 한다. 콘크리트 구조물의 경우 외부 극한기후환경에 노출 될 경우 다양한 문제점들이 발생할 수 있다. 이러한 문제점들 중 최근 가장 문제가 되고 있는 폭우, 폭설과 같은 극한기후인자요소의 작용을 받아 발생 할 수 있는 동결융해에 대한 현상이다. 콘크리트의 경우 온도가 너무 낮거나 높다고 손상이 발생하는 것은 아니라 동결 융해를 반복적으로 받을 경우 심각한 내구성 저하를 나타나게 되며 실제 성능저하가 된 구조물의 경우 회복하기 힘들게 된다. 따라서 본 연구에서는 극심한 기후변화로 발생 되는 다양한 기후인자 요소 중 풍속-일조시간의 기후변화 양생조건에 대하여 양생 후 콘크리트 동결융해 실험을 접목시켜 상대동탄성계수를 측정하고 이를 바탕으로 성능중심평가 (Performance Based Evaluation (PBE))를 실시하고 대응책을 마련하고자 한다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.89-96
• /
• 1992

콘크리트의 내동해성은 일반적으로 공기량이나 기포조직 및 분포에 따라 크게 영향을 받으며 콘크리트의 강도와도 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 고강도콘크리트의 동결융해 저항성에 미치는 공기량 및 기포조직 특히 간격계수의 영향에 관한 실험적 연구로서 우선 압축강도는 Non-AE콘크리트를 대상으로 400-500kg/$\textrm{cm}^2$를 목표로 하였고, 실험결과 내구성지수가 10~20%정도에 불과하므로 다음단계로 공기량 2~12%인 AE콘크리트로 하여 내구성 향상을 도모하였다. 이 때 단위시멘트량, 물\ulcorner시멘트비등을 변화시킨 20종류의 콘크리트 배합에 대해 500cycle까지 동결융해시험을 실시하였다. 결론적으로 동결융해의 저항성은 물\ulcorner시멘트비 보다는 공기량과 더 밀접한 관계가 있었고 임계내구성지수에 대응하는 간격계수는 물\ulcorner시멘트비에 따라 다르다는 사실을 알 수 있었다.

• 지질공학
• /
• 제23권3호
• /
• pp.271-281
• /
• 2013

본 연구에서는 임기광산과 일광광산의 시료를 활용하여 동결/융해 실험을 진행하고 시료의 물성변화 및 표면 거칠기의 변화를 관찰하여 풍화양상을 분석하였다. 본 연구에서 사용된 동결/융해 실험의 온도 범위는 우리나라의 여름과 겨울철의 온도를 고려하여 $-20^{\circ}C$ ~ $+40^{\circ}C$로 설정하고 각각 설정한 온도까지 도달하는데 각 1시간, 목표온도를 유지하는데 1시간으로 총 4시간을 1 주기(cycle)로 하여 매 20 주기마다 풍화양상을 관찰하였다. 그 결과 동결/융해 시험의 반복횟수가 증가하면서 시료의 측정된 물성 값 중 공극률(porosity)은 두 개의 지역에서 0.05%와 0.15%의 차이를 보이며 증가하였고, 입자의 부피와 건조질량, 포화질량은 비교적 미세하게 감소하는 경향을 보였다. 또한, 다초점 레이저 스캔 현미경을 통해서는 측정한 선 거칠기와 면 거칠기 인자의 값들은 시간이 경과함에 있어 일정하게 증가 및 감소하는 경향을 보였으며, 다초점 레이저 스캔 현미경을 통해 촬영한 사진에서도 표면 거칠기가 변하는 것을 확인할 수 있었다.

• 광물과 암석
• /
• 제35권3호
• /
• pp.299-311
• /
• 2022

지표에 노출된 암석은 지속적으로 풍화를 받게 되고 이러한 영향으로 암석의 공학적 안정성이 약해지게 된다. 특히 풍화가 진행되면서 암석의 표면은 풍화에 의해서 변화를 일으키고 이러한 표면 변화는 암석으로 구성된 지반의 공학적 안전성에 영향을 미치게 된다. 또한, 풍화를 받은 암석에서 생성되는 화학종은 주변환경에 직접적인 영향을 미치거나 구조물에 영향을 미치게 된다. 광산지역과 같이 암석이 노출된 지역에서는 풍화에 의해 생성된 화학종이 주변 자연환경에 심각한 영향을 미치기도 한다. 본 연구에서는 이러한 관점에서 동결/융해 실험을 활용한 풍화가속 실험을 이미 풍화를 받은 암석과 신선한 암석을 대상으로 실시하고 각 암석의 표면 변화를 다초점 레이저 현미경으로 관찰하고 IC/ICP-MS를 활용하여 화학종 생성에 대한 분석을 실시하였다. 풍화가 진행됨에 따라 표면의 거칠기는 완화되는 것을 확인하였고 주변환경에 영향을 미칠 수 있는 화학종은 풍화를 받는동안 양이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 암석이 노출된 지역에서의 공학적/환경학적 안전성을 평가하는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 지질공학
• /
• 제34권3호
• /
• pp.367-379
• /
• 2024

본 연구는 무등산 국립공원 주상절리대의 장기적 안정성을 평가하기 위하여 무등산 국립공원 기후 조건을 고려한 인공풍화 시험을 실시해 무등산 응회암의 물성 변화를 분석하였다. 이를 위하여 약 20년간의 무등산 국립공원 기후를 조사하였고, 이를 기반으로 동결융해 온도 조건을 -20~30℃로 설정하였다. 인공풍화에 따른 물성 변화는 탄성파 속도를 측정하여 분석하였고, 동결융해 40회 반복마다 측정하였다. 무등산 응회암의 생성기원과 균열 분포 등을 고려하여 탄성파 속도는 시료 축방향의 면과 방사방향을 일정 간격으로 구분하여 생성된 교차점 24곳에 대해 측정하였다. 초기 암석의 축방향 탄성파 속도는 5,187~5,367 m/s, 방사방향 속도의 경우 4,001~5,290 m/s로 나타났다. 동결융해 200회 반복 시험 결과 축방향 탄성파 속도는 MT-1는 5.53%, MT-2는 4.89%, MT-3은 5.36% 감소하였고, 방사방향 탄성파 속도의 경우 MT-1은 20.00%, MT-2는 17.02%, MT-3은 19.84% 감소하였다. 동결융해 반복에 따른 무등산 응회암의 탄성파 속도 감소율은 탄성파 속도가 느릴수록 크게 나타났다. 축방향 속도는 동결융해 120회 반복 이후 풍화의 가속화가 발생하였고, 방사방향의 경우에는 동결융해 시험 시작과 동시에 풍화가 활발히 진행된 것으로 판단된다. 결과를 종합하면 탄성파 속도가 느리면 인공풍화에 의한 탄성파 속도 감소량이 크게 나타나 풍화에 취약한 것으로 사료 된다. 이를 통하여 무등산 응회암과 주상절리는 생성 기원 등으로 인한 이방성이 뚜렷한 것으로 판단되고 무등산 국립공원 주상절리대 현장 조사 및 안정성 평가 시 이를 면밀히 조사해야 할 것으로 판단된다.