• 한국건축시공학회지
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• 제9권5호
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• pp.127-133
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• 2009

일반적으로 콘크리트를 고강도화 하기 위해서는 결합재의 강도를 증가시키는 것이 중요하다. 그러나 고강도 콘크리트에 사용되는 광물질 혼화재들이 가진 고결현상으로 인해 개별투입 혼합 시에는 분산성이 크게 저하되어 유동성을 저감시키고, 충분한 강도를 발휘하지 못하는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 각각의 결합재를 사전에 프리믹스하여 콘크리트를 제조하게 되면 광물질 혼화재가 충분히 결합재 중에 분산되어 콘크리트의 유동성 향상 및 강도증진 등에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 W/B $15{\sim}35%$ 범위내에서 프리믹스 시멘트의 효과를 분석하기 위해 결합재의 혼합방법에 따른 고강도 콘크리트의 물성을 분석하였다. 그 결과 유동성은 프리믹스의 균일분산 및 볼 베어링 효과로 인해 개별혼합보다 양호한 결과를 나타내었고, 공기량은 프리믹스의 시멘트 입자간 공극을 실리카퓸의 미세한 입자가 충전하는 마이크로 필러 효과로 인해 개별혼합 보다 약간 감소하였으며, 응결시간은 프리믹스의 균질한 분산이 수화발열속도에 영향을 주어 개별혼합보다 단축되었다. 압축강도는 프리믹스의 공극구조 치밀화로 인하여 증가하였으며, 강도편차 또한 평균적으로 약 1.69 % 정도 변동계수가 감소하는 효과를 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.319-326
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• 2004

본 연구는 콘크리트의 시공성 및 역학적 특성을 향상시키기 위하여 사용되는 혼화재료(플라이애쉬, 고로슬래그미분말, 실리카퓸 및 메타카올린)를 해양환경에 노출되는 콘크리트에 적용할 경우, 혼화재료가 콘크리트의 내염성능 향상에 미치는 영향을 검토하기 위하여 비교적 단기간에 평가할 수 있는 전기적 촉진시험방법을 사용하여 혼화재 종류 및 치환율, 물-결합재비, 재령에 따른 염화물 확산계수를 비교$\cdot$평가하였다. 혼화재 종류 및 치환율에 따른 염화물 확산계수 평가결과 물-결합재비 수준에 따라 성능의 차이는 있지만 각 혼화재별로 염화물 침투저항성이 우수한 치환율 수준이 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 염화물확산계수는 물-결합재비 수준에 따른 영향과 더불어 적정의 치환율을 적용한 혼화재의 사용에 의해서도 현저하게 저감시킬 수 있는 것으로 나타났으며, 시간의 경과와 함께 염화물 확산계수도 감소되는 시간의존적인 특성은 혼화재 종류 및 치환율에 의해 영향을 받는 것으로 사료된다. 압축강도와 염화물 확산계수는 반비례의 관계를 보이고 있으며, 본 연구의 범위에서 보면 50MPa 이하영역에서는 염화물 확산계수는 압축강도 발현특성과 더불어 혼화재 사용 및 치환율에 따른 영향도 크게 나타나고 있어, 향후 염해 환경하에서 내구성을 고려한 구조물 설계시 보다 정확한 내구성능 평가를 위해서는 압축강도 발현특성 검토와 더불어 염화물 확산계수의 평가가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.407-414
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• 2004

최근 우리나라 건설업체들의 해외, 특히 동남아지역의 빈번한 진출에 따른 고속도로, 항만 및 해양콘크리트구조물 등의 건설수주물량이 크게 증가하고 있는 추세이다. 이와 같은 요구에 부응하기 위하여 4종류의 산업부산물을 콘크리트용 혼화재로 활용한 고강도콘크리트에 착안하게 되었다. 본 연구에서는 광물질혼화재 4종류를 각각 조합한 고강도콘크리트 현장의 기후조건을 고려하여 양생온도 2종류와 양생조건 3종류씩 각각 변화시킨 총 22종류의 배합에 대하여, 고강도 강도 콘크리트의 기초물성과 염소이온 침투 저항성을 평가하기 위하여 응결 및 슬럼프, 압축강도, 공극량 및 ASTM C 1202 시험을 실시하였다. 본 연구결과, 고로슬래그미분말 혼합 고강도콘크리트의 혼합률에 관계없이 압축강도는 거의 비슷하였으나, 염소이온 총 통과전하량은 혼합률 40%에서 가장 작은 값을 나타내었다. 한편 G4FS 고강도콘크리트의 초기재령 압축강도는 가장 컸으나, G4F의 압축강도는 양생 온도 및 조건에 따라 상이하였으며, 재령 7일 이후 가장 크게 발현되었다. 한편, 고강도콘크리트의 총 통과전하량은 G4FS

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.185-194
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• 2004

근년에 와서 우리나라 건설업체의 해외진출이 빈번해 지고 있는 시점에서 특히 동남아 지역에서 대형 해양콘크리트구조물 등의 수주물량이 크게 증가하고 있는 추세를 감안하여 콘크리트 품질향상의 일환으로 광물질혼화재를 혼합한 고강도콘크리트에 착안하게 되었다. 그래서 광물질혼화재의 혼합률을 각각 달리하여 현장의 기후조건을 고려한 양생온도 $23^{\circ}C$ 및 $35^{\circ}C$의 2 종류와 양생조건을 3 종류로 변화시킨 4 배합, 16종류의 고강도콘크리트를 제조하였다. 본 연구 결과, 광물질혼화재를 혼합한 고강도콘크리트를 $35^{\circ}C$로 양생한 경우 초기재령에서 압축강도가 $23^{\circ}C$로 양생한 경우보다 컸으나 재령 28일 이후에는 반전되었다. 특히 고로슬래그미분말, 실리카흄과 팽창재 혼합 및 고로슬래그미분말과 실리카흄을 혼합한 고강도콘크리트의 총통과전하량은 각각 Negligible 및 Very low에 해당되는 매우 좋은 결과를 나타내었다. 따라서 고로슬래그미분말, 실리카흄 및 팽창재를 각각 적정량 혼합함에 따라 밀실한 고강도콘크리트의 제조가 가능하게 됨으로써 염화물이온 침투저항성이 크게 향상되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.679-686
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• 2005

해양에 건설되는 철근콘크리트 구조물은 외부의 염화물 확산에 의한 철근부식이 구조물의 내구성과 관련하여 가장 큰 성능저하 요인이 된다. 이에 본 연구에서는 각종 혼화재를 사용한 콘크리트의 장기염수침지시험에 의해 혼화재 종류, 치환율 및 양생기간이 콘크리트의 염화물 확산에 미치는 영향에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 연구 결과, 무기질 혼화재를 사용한 콘크리트의 염화물 침투깊이와 염화물 확산계수는 혼화재 치환율이 증가할수록 감소되어, 무기질 혼화재는 염화물 침투저항성 개선에 효과적인 것으로 나타났으며, 염화물 확산계수 저감에는 W/B의 저감보다는 사용 혼화재의 종류 및 치환율의 선정이 더 중요한 것으로 나타났다. 염화물 구속능은 MK>Plain>SF>BS>FA의 순으로, Meta-Kaolin이 가장 우수한 것으로 나타났다. 모든 배합에서 염화물 확산은 양생기간의 영향을 받는 것으로 나타났으나, 장기재령으로 갈수록 그 영향은 감소하였다. 따라서, 염해 측면에서 양생재령 7알 이후의 거푸집 탈형 시기는 크게 고려하지 않아도 좋을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.635-642
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• 2008

건설구조물에서 보통철근의 부식을 방지하기 위하여 에폭시 도장 철근이 널리 사용되고 있다. 그러나 에폭시 도장철근은 성능과 코스트 면에서 불리하며, 특히 취성적이고, 부착성 및 현장 가공성 등의 취약점 때문에 현장에서 사용상의 제약을 받고 있다. 본 연구는 에폭시 도장 철근을 대체할 수 있는 도장재료로서 유기계 폴리머와 시멘트의 무기계를 혼합한 하이브리드 (hybrid)형 폴리머 시멘트 슬러리를 개발하기 위한 것으로서, 특히 인장특성과 접착성에 관한 연구이다. 폴리머 시멘트 슬러리는 4종류의 폴리머 디스퍼션과 혼화재로서 플라이애쉬와 실리카퓸을 혼입하여 제작되었으며, 도장두께, 인장특성, 접착성 및 내굴곡성 시험을 실시하였다. 연구결과, 폴리머 시멘트 슬러리의 점도는 폴리머 디스퍼션의 종류에 따라 크게 영향을 받았으며, 플라이애쉬를 혼입함에 따라 약간 감소하였다. 또한 폴리머-결합재비 100%에서 폴리머 시멘트 슬러리의 적정 도장두께가 확보되었으며, 도장두께는 물-결합재비와 폴리머-결합재비에 의해 다양화 할 수 있었다. 철근의 도장을 위한 적정 도장 두께는 부착강도, 접착성 및 내굴곡성을 고려할 때, 보통 $150{\sim}250{\pm}50{\mu}m$ 범위였다. 본 연구에서 폴리머 시멘트 슬러리의 인장특성 및 접착성, 그리고 도장강의 내굴곡성은 양호하게 평가되어, 향후 에폭시 도장철근을 대체할 수 있는 재료로 사용가능성을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.593-600
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• 2016

본 연구는 알칼리 활성화된 다성분계 시멘트에서 카올린(kaolinite, KA)의 효과에 다른 강도 특성에 관한 것이다. 연구에는 고로슬래그 미분말(GGBFS), 플라이애시(FA), 실리카 퓸(SF) 그리고 카올린(KA)을 결합재로 사용하였다. 시험체는 20% ~ 70% GGBFS, 10% ~ 60% FA, 10% SF(고정 비율) 그리고 10% ~ 50% KA의 범위로 혼합하였다. 물/결합재 비는 0.5이다. 결합재는 수산화나트륨(NaOH)과 규산나트륨($Na_2SiO_3$)을 전체 결합재(GGBFS + FA + SF + KA) 중량의 10% (10% NaOH + 10% $Na_2SiO_3$)비율로 사용하였다. 실험은 압축강도, 물 흡수율, 초음파 속도, 건조수축과 X-ray diffraction (XRD)를 수행하였다. 압축강도는 KA의 양이 증가할수록 감소하였다. 강도감소의 중요한 원인중 하나는 GGBFS 또는 FA와 비교하여 KA의 낮은 활성화 때문이다. 수화가 진행되는 동안 KA는 완전하게 반응하지 않았다. 또한 KA의 양이 증가할수록 UPV는 모든 시험체에서 감소하였다. 건조수축과 물 흡수율은 KA의 양이 증가함에 따라 증가하였다. 이러한 시험결과를 통해 다성분계 시멘트의 강도 특성은 KA와 GGBFS의 양에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권5호
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• pp.519-525
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• 2016

본 논문에서는 혼화제에 따른 3성분계 그라우트에 대하여 자유수축 및 구속수축에 대하여 평가하였다. 본 연구에서 3성분계 그라우트는 플라이애쉬, 지르코늄 실리카퓸을 사용하였고, 팽창재(a, b)와 수축저감제 혼화제를 병용 사용하였다. 또한 유럽규정 EN 445에 따라 그라우트의 기본재료특성 실험을 수행하여 블리딩, 체적변화량, 유동성, 압축강도 실험을 수행하여 기본재료특성 거동도 분석하였다. 실험결과, 팽창재와 수축저감제 혼입률에 따라 유동성은 다소 영향은 없었으나, 우수한 블리딩 및 침하 저감성능과 압축강도를 나타났다. 자유수축 거동에서는 팽창재와 수축저감제를 혼입한 변수들은 0.0E-0.0R 변수보다 최소 29%의 수축저감성능을 보여 주었다. 특히 팽창재 a와 수축저감제를 병용 사용한 변수에서는 수축 저감의 효과가 더욱 우수한 것으로 나타났으며, 혼화제의 혼입률이 증가할수록 텐던 구속에 의한 수축균열은 뒤늦게 발생함을 알 수 있었다. 그러나 유독 팽창재 a 2.0%, 수축저감제 0.50%를 혼입한 변수에서는 우수한 수축저감성능으로 수축균열이 발생하지 않았다. 종합하여 볼 때, 본 연구의 실험 조건에서는 팽창재 a 2.0%, 수축저감제 0.50%인 조합이 PSC 교량용 고품질 3성분계 그라우트의 최적의 혼입률인 것으로 분석된다.

• 콘크리트학회지
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• 제8권3호
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• pp.219-229
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• 1996

국내 건설경기의 비약적인 신장으로 인한 하천사의 고갈로 해사의 사용이 매년 급증하고 있는 추세이다. 시방서 조건을 만족시키지 않는 무분별한 해사의 사용은 저품질 콘크리트의 시공으로 이어져, 이는 곧바로 구조물의 내구성에 치명적인 영향을 끼쳐 사회적으로 엄청난 슬픔과 재난을 몰고 올 대규모 참사를 야기시킬 수도 있다는 점에서 해사를 사용한 콘크리트에 대한 물리적 특성의 규명이 시급한 실정이라 할 수 있다. 따라서 본 연구는 해사를 이용한 고강도 콘크리트를 개발하기 위한 실험적 연구로서 양질의 하천사를이용한 고강도 콘크리트와 해사를 이용한 고강도 콘크리트의 물리적 특성을 서로 비교.분석하여 해사를 이용한 고강도 콘크리트를 실제의 콘크리트 공사에 적극적으로 활용하는데 그 목적이 있다. 해사를 이용한 고강도 콘크리트의 실험적 규명은 고강도 콘크리트의 구조물 설계시 중요한 설계자료로 이용될 수 있다. 따라서 본 연구는 콘크리트용 혼화재로서 실리카흄의 사용유무에 따라 최대압축강도를 발현시키는 물-시멘트비(불-결합재비)의 한계값을 결정하고, 정탄성계수의 실험으로 현행 콘크리트 표준시방서의 탄성계수 계산식의 적용범위를 제시한 후, 압축강도 $330~800kgf/cm^2$인 고강도 콘크리트의 탄성계수와 할렬인장강도 및 휨인장강도를 예측할 수 있는 제안식을 도출해 냈다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.333-336
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• 2008

최근, 도시 집중화로 인한 초고층 건축물이 증대됨에 따라 콘크리트의 고품질 및 고성능화가 요구 되어 혼화재로 실리카흄과 같은 수준의 강도와 내구성을 확보하며, 경제적인 측면에서 유리한 메타카올린이 새로운 혼화재로 관심이 높아지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 실리카흄 대체재로 활용 가능한 메타카올린의 치환율에 따른 고강도 콘크리트의 품질특성을 비교 분석하기 위하여 메타카올린은 국내산, 국외산 및 실리카흄의 3수준과 물-결합재비는 25%, 치환율은 0, 10, 20, 30(%)의 4수준으로 설정하였다. 실험을 실시한 결과, 목표 유동성 확보하기 위한 고성능감수제의 첨가량은 각 혼화재의 치환율이 높아질수록 증가하였으며, 메타카올린이 실리카흄의 높은 분말도로 인해 고성능감수제의 첨가량은 감소하는 경향을 나타내었다. 강도특성에서는 각 혼화재의 치환율이 높아질수록 강도가 증가하였으며, 메타카올린이 실리카흄에 비해 우수한 강도를 나타내었다. 한편, 압축강도와 탄성계수의 관계는 ACI363에서 제시한 식과 유사하게 나타났다.