• 제목/요약/키워드: Mortar specimen

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무기계 혼화재료를 혼입한 모르타르 시편의 광촉매 처리를 고려한 NOx 저감 성능 (NOx Reduction Performance in Cement Mortar with TiO2 Treatment and Mineral Admixture)

  • 윤용식;김혁중;박장현;권성준
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.506-513
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    • 2020
  • 본 연구에서는 무기계 혼화재료인 제올라이트 및 활성 황토를 혼입한 모르타르의 역학적 특성, 흡수율, NOx 저감 성능을 평가하였다. 제올라이트 및 활성 황토는 결합재로서 시멘트의 대체재로 사용되었으며 치환율은 각 20, 30%로 설정하였다. 각 배합의 압축강도 및 휨강도를 평가한 결과, Plain 배합에서 가장 높은 강도가 평가되었다. 제올라이트 및 활성 황토의 혼입율이 증가할수록 강도가 낮아지는 경향이 나타났다. 또한 활성 황토와 제올라이트 혼입 배합간의 강도 차이는 미미한 수준으로 나타났다. 흡수율을 평가하기 위해 기존의 배합의 물-결합재 비를 낮추고 활성 황토 및 제올라이트의 치환률을 25%로 설정한 배합을 설계하였다. 제올라이트 혼입 배합에서 가장 높은 흡수율이 평가되었으며, 나머지 두 배합 간에 흡수율의 차이는 매우 적었다. 광촉매 코팅의 유무를 고려한 NOx 저감 성능을 평가한 결과, 동일 배합이라 하더라도 광촉매를 코팅함에 따라 뚜렷한 NOx 농도 저감이 나타났다. 또한 제올라이트 및 활성 황토는 다공성 성질을 갖기 때문에 Plain 배합 보다 높은 NOx 감소 성능을 나타내었다. 활성 황토 배합의 경우 흡수율은 제올라이트 배합보다 낮은 값을 나타내었지만, 제올라이트 혼입 배합보다 뛰어난 NOx 저감 성능이 나타났다.

마이크로 강섬유와 MWCNT를 혼입한 전도성 모르타르의 발열성능, 휨강도 및 미세구조 분석 (Analysis of Heat-generating Performance, Flexural Strength and Microstructure of Conductive Mortar Mixed with Micro Steel Fiber and MWCNT)

  • 최범균;허광희
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.47-58
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    • 2024
  • 본 연구에서는 마이크로 강섬유와 다중벽 탄소나노튜브(multi-walled carbon nanotube, MWCNT)를 혼입한 전도성 모르타르의 발열성능, 휨강도 및 미세구조를 분석하기 위해 실험적으로 수행하였다. 전도성 모르타르 발열성능 및 휨강도 시험에서 MWCNT의 혼입 농도는 시멘트 중량 대비 0.0wt%, 0.5wt% 및 1.0wt%로 선정하였으며, 마이크로 강섬유는 부피 대비 2.0vol%로 혼입하였다. 발열성능 실험은 다양한 인가전압 (DC 10V, 30V, 60V) 및 상이한 전극간격 (40 mm, 120 mm)을 매개변수로 수행하였으며, 양생 재령 28일에서 휨강도를 측정하여 일반 모르타르와 비교, 분석하였다. 더 나아가, 전계방사 주사전자현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM)을 이용하여 전도성 모르타르의 표면 형상과 미세구조를 분석하였다. 그 결과 MWCNT의 혼입 농도와 인가전압이 증가할수록 발열성능이 향상되었으며, 전극간격이 좁을수록 발열성능이 더욱 향상되는 것으로 나타났다. 하지만 MWCNT의 혼입 농도를 1.0wt%까지 추가하더라도 발열성능은 크게 향상되지 못하였다. 휨강도 시험결과, PM 시편과 MWCNT를 혼입한 시편을 제외한 모든 시편의 평균 휨강도가 4.5 MPa 이상으로 나타나 마이크로 강섬유 혼입에 따른 높은 휨강도를 보였다. FE-SEM 이미지 분석을 통해 시멘트 매트릭스 내 마이크로 강섬유와 MWCNT 입자 사이에 전도성 네트워크가 형성되는 것을 확인하였다.

The fractal analysis of the fracture surface of concretes made from different coarse aggregates

  • Prokopski, Grzegorz;Konkol, Janusz
    • Computers and Concrete
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    • 제2권3호
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    • pp.239-248
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    • 2005
  • The article presents the results of examination of the fractal dimension D of concrete specimen fracture surfaces obtained in fracture toughness tests. The concretes were made from three different types of coarse aggregate: gravel, dolomite and basalt aggregate. Ordinary concretes (C40) and high-performance concretes (HPC) were subjected to testing after 7, 14, 28 and 90 days of curing, respectively. In fracture toughness and compressive tests, different behaviours of concretes were found, depending on the type of aggregate and class of concrete (C40, HPC). A significant increase in the strength parameters tested occurred also after a period of 28 days (up to the $90^{th}$ day of curing) and was particularly large for concretes C40. Fractal examinations performed on fracture replicas showed that the fractal dimension D was diverse, depending on the coarse aggregate type and concrete class being, however, statistically constant after 7 and 14 days for respective concretes during curing. The fractal dimension D was the greater, the worse strength properties were possessed by the concrete. A cross-grain crack propagation occurred in that case, due to weak cohesion forces at the coarse aggregate/mortar interface. A similar effect was observed for C40 and HPC made from the same aggregate. A greater dimension D was exhibited by concretes C40, in which case the fracture was easier to form compared with high-performance concretes, where, as a result of high aggregate/mortar cohesion forces, the crack propagation was of inter-granular type, and the resulted fracture was flatter.

Service Life Prediction of Concrete Structures Exposed to a Sulfuric Acid Environment

  • 전종규;문한영;전찬기;송종화
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.385-389
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    • 2007
  • In this study, it was investigated the resistance of OPC, 60% GGBS, 20% PFA and 10% SF mortar specimens against sulfuric acid corrosion. As an index for degree of acid corrosion, the corrosion depth was evaluated. Then, it was found that an increase in the duration of immersion and a decrease in the pH, as expected, resulted in a more severe corrosion irrespective of binders; 60% GGBS mortar specimen was the most resistant to sulfuric acid corrosion. From the laboratory testing of sulfuric acid corrosion, an empirical prediction model was suggested as a power function of time and the pH of sulfuric acid, and was applied to an assessment of concrete structures exposed to an acidic environment. It was found that the empirical model gave a more precise prediction of sulfuric acid deterioration of concrete rather than a conventional model, mostly used for predicting carbonation of concrete.

발파에서 가이드공의 균열제어 유효성에 관한 실험적 연구 (A Study on the Effectiveness of a Guide Hole on Crack Growth Control in Blasting)

  • 이희광;김승곤;조상호
    • 터널과지하공간
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    • 제20권2호
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    • pp.125-130
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    • 2010
  • 화약류를 이용한 발파에서 가이드공의 균열제어효과를 검토하기 위하여 모르타르 공시체를 이용한 발파실험을 수행하였다. 모르타르 블록의 중앙에 장약공을 설치하고 주변에 방사상으로 4종류의 가이드공을 각각 두 개씩 설치하였다. 4종류의 가이드공은 원형, 노치형, 다이아몬드형, 다이아몬드 홀더형이며, 장약공과 가이드공의 간격은 각각 110 mm, 165 mm, 220 mm으로 하여 3가지 형태의 모르타르 공시체를 제작하였다. 발파 실험 후 공시체에 대한 분석결과, 적용된 가이드공 모두 균열제어효과를 보였으며 같은 폭발압력에서는 노치 가이드 공이 보다 높은 균열제어효과를 나타내었다.

Displacement-recovery-capacity of superelastic SMA fibers reinforced cementitious materials

  • Choi, Eunsoo;Mohammadzadeh, Behzad;Hwang, Jin-Ha;Lee, Jong-Han
    • Smart Structures and Systems
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    • 제24권2호
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    • pp.157-171
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    • 2019
  • This study investigated the effects of the geometric parameters of superelastic shape memory alloy (SE SMA) fibers on the pullout displacement recovering and self-healing capacity of reinforced cementitious composites. Three diameters of 0.5, 0.7 and 1.0 mm and two different crimped lengths of 5.0 and 10.0 mm were considered. To provide best anchoring action and high bond between fiber and cement mortar, the fibers were crimped at the end to create spear-head shape. The single fiber cement-based specimens were manufactured with the cement mortar of a compressive strength of 84 MPa with the square shape at the top and a dog-bone shape at the bottom. The embedded length of each fiber was 15 mm. The pullout test was performed with displacement control to obtain monotonic or hysteretic behaviors. The results showed that pullout displacements were recovered after fibers slipped and stuck in the specimen. The specimens with fiber of larger diameter showed better displacement recovering capacity. The flag-shaped behavior was observed for all specimens, and those with fiber of 1.0 mm diameter showed the clearest one. It was observed that the length of fiber anchorage did not have a significant effect on the displacement recovery, pullout resistance and self-healing capacity.

부착성능이 개선된 TRM 보강 RC 보의 실험적 성능평가 (Experimental Performance Evaluation of RC Beams Strengthened by TRM with Improved Bond Capacity)

  • 전인근;김승직
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.29-36
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    • 2024
  • The paper presents the experimental investigation of RC beams retrofitted with Textile Reinforced Mortar (TRM), featuring enhanced bond capacity. Anchoring systems, including an extension of retrofitting length and the use of chemical anchors, are newly employed to improve the structural performance of the RC beam retrofitted with TRM. For the experimental investigation, a total of seven shear-critical RC beams, with and without stirrups, were designed and constructed. The structural behaviors of specimens retrofitted with the proposed TRM methods were compared to those of non-retrofitted specimens or specimens strengthened with conventional TRM methods. Crack pattern, force-displacement relationship, and absorbed energy were evaluated for each specimen. The experimental results indicate a significant improvement in the shear capacity of the RC beam with the proposed retrofitting method. Therefore, it is concluded that the application of an extended retrofitting length and chemical anchors to the TRM retrofitting method can effectively enhance the bond capacity of TRM, thereby improving the shear performance of RC beams.

중질탄산(重質炭酸)칼슘을 혼합(混合)한 시멘트 경화체(硬化體)의 내구특성(耐久特性) 평가(評價) (Evaluation of Durability of Cement Matrix Replaced with Ground Calcium Carbonate)

  • 정호섭;이승태;김종필;박광필;김성수
    • 자원리싸이클링
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    • 제15권3호
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    • pp.74-80
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    • 2006
  • 본 연구에서는 중질탄산칼슘을 콘크리트용 혼화재로 활용하기 위한 연구의 일환으로 중질탄산칼슘을 시멘트 중량의 0, 5, 10 및 15%의 4단계로 혼합한 시멘트 경화체를 제조한 후 시멘트 경화체의 염소이온 침투저항성, 탄산화 및 황산염침식 저항성 등과 같은 내구 특성을 평가하였다. 실험결과 본 연구 범위내에서 혼합율에 관계없이 중질탄산칼슘을 혼합한 시멘트 경화체의 경우 염소이온 침투저항성, 탄산화 저항성, 황산염침식 저항성은 중질탄산칼슘의 충전효과에 의하여 중질탄산칼슘을 혼합하지 않은 시멘트 경화체에 비하여 저항성이 다소 향상된 것으로 나타났다.

고로슬래그미분말을 혼입한 고인성섬유 복합모르타르를 이용한 철근콘크리트 보의 구조성능 평가 및 개선 (Improvement and Evaluation of Structural Performance of Reinforced Concrete Beam using High Ductile Fiber-Reinforced Mortar with Ground Granulated Blast Furnace Slag)

  • 하기주;이동렬
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.142-152
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    • 2010
  • 본 연구는 표준실험체인 전단보강근이 없는 철근콘크리트 보(SSS)와 전단보강근이 있는 철근콘크리트 보(BSS), 성능개선실험체로는 전단보강근이 없는 철근콘크리트 보에 고로슬래그미분말을 혼입한 고인성섬유 복합모르타르를 타설한 실험체(SHF시리즈, SHFSC시리즈)로 총 11개의 실험체를 축소 제작하여 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 하중-변위, 파괴형태, 최대내력, 전단응력 등을 규명함으로써 구조성능의 개선정도를 평가하였다. 고로슬래그미분말을 혼입한 고인성섬유 복합모르타르를 이용한 철근콘크리트 보 실험체(SHF시리즈, SHFSC시리즈)의 경우 전단보강근이 없는 표준실험체(SSS)보다 전단응력은 각각 26%, 28%, 연성능력은 각각 5.27, 5.75배 증가하는 결과를 나타내었다. 또한, 충분한 연성적인 거동과 안정적인 휨인장 파괴를 나타내었다.

고인성섬유 복합모르타르를 활용한 플랫 플레이트 슬래브-기둥 접합부의 내진성능 평가 및 개선 (Improvement and Evaluation of Seismic Performance of Flat Plate Slab-Column Joint Using High Ductile Fiber-Reinforced Mortar)

  • 하기주;이동렬
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.341-349
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    • 2012
  • 최근 국내외 건축물이 초고층화, 대형화되고 다양화됨으로써 콘크리트의 고성능화가 요구되고 있으며 지진하중과 같은 반복 주기하중이 작용할 때 철근콘크리트 부재의 내진성능의 개선이 필요한 실정이다. 따라서 이 연구에서는 사용성, 안정성 및 신뢰성이 우수한 고연성고내구성을 갖는 최적배합의 고인성 섬유 복합모르타르를 개발하고 플랫 플레이트 슬래브-기둥 접합부의 위험단면영역에 적용하여 건축물의 내력, 연성능력, 에너지소산능력 등의 내진성능을 개선하고 철근콘크리트 건축물의 설계시 기초자료 및 실용화 기술을 제시하고자 한다. 실험 결과 고인성 섬유 복합 모르타르를 활용한 플랫 플레이트 슬래브-기둥 접합부 실험체(RCFPP 시리즈)는 표준실험체(SRCFP)보다 최대내력 15~34%, 연성능력 33~37%, 에너지소산능력은 최대 2.14배 증가함을 나타내었다.