• 한국세라믹학회지
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• 제45권6호
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• pp.350-357
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• 2008

The use of shotcrete-sprayed concrete for the support of underground excavations was pioneered by the civil engineering. Now, for the nuclear wastes disposal plant in our country, watertightness of shotcrete is one of the very important properties. This study evaluated the watertightness of shotcrete using cement mineral accelerator with watertightness materials for the long-term watertightness. In this study, for improvement of watertightness of shotcrete, it used two types of obtainable at a store. Watertightness tests of shotcrete were performed the water absorption coefficient, permeability, porosity and hydrates variation. In a shotcrete containing watertightness materials, watertightness of shotcrete was improved about $15%{\sim}65%$ rather than plain shotcrete.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권9호
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• pp.19-28
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• 2014

최근 제한적인 국토 조건, 차량 주행 편의 및 고속화, 국토의 효율적인 이용을 위하여 장대터널 비율이 증가하고 있다. 국내 터널 지보설계 시 RMR 및 Q-System에 의한 경험적 방법을 주로 사용하고 있으나, 숏크리트 지보재가 NATM 터널의 핵심 지보재임에도 불구하고 현재 국내에서는 이와 관련된 연구가 미흡한 관계로 주로 국내외의 터널 적용사례를 바탕으로 충분한 검증없이 II등급 암반 조건에서부터 강섬유보강 숏크리트를 적용하고 있으며, 작용하는 하중에 관계없이 전단면에 일괄적으로 동일한 숏크리트 지보재를 적용하는 등 RMR 및 Q-System에서 제시하고 있는 기준보다 지보재를 다소 과다하게 적용하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존 적용사례에 근거한 지보패턴과는 달리, 연구지역의 지질조건인 대보화강암 기반인 산악터널 조건을 고려하여 일반 숏크리트와 강섬유보강 숏크리트 적용범위를 재평가하여 암반등급별 강섬유보강 숏크리트의 합리적 적용방안을 제시하고자 하였다. 또한 현장시험시공을 통해 계측 및 역해석을 이용한 수치해석을 수행하여 안정성을 검증하였다. 현장시험시공 및 수치해석결과 RMR 값이 동일 등급 내 상위에 분포하는 경우에는 지보패턴을 상위 등급에 준하는 설계가 가능한 것으로 나타났으며, 연구지역과 같이 암반상태가 대체로 양호한 상태인 대보화강암 기반 산악터널에서는 III등급까지 일반 숏크리트가 강섬유보강 숏크리트를 대체하여도 안정성에 문제가 없고, IV등급은 천단부에만 강섬유보강 숏크리트를 적용하여도 Key-block에 의한 낙반에 대한 안정성 확보가 가능한 것으로 평가되었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.1023-1030
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• 2002

From the early 1980s, the New Austrian Tunnelling Method (NATM) has been developed as a one of the standard tunneling method in Korea. Approximately 10 years ago, wet-mix shotcrete with sodium silicate accelerator (waterglass) was introduced and widely used to tunnel lining and underground support. However, this accelerator had some disadvantages due to the decrease of long-term strength compared to plain concrete (without accelerator) and low quality of the hardened shotcrete. In order to compensate for these disadvantages, recently developed alkali-free accelerator has been successfully demonstrated in numerous projects and applications as a new material to make tunnels more durable and safer. An experimental investigation was carried out in order to verify the strength behavior of wet-mix Steel Fiber Reinforced Shotcrete (SFRS) with alkali-free accelerator. Compressive strength, flexural strength and equivalent flexural strength were measured by testing specimens extracted from the shotcrete panels. From the results, wet-mix SFRS with alkali-free accelerator exhibited excellent strength improvement compared to the conventional shotcrete accelerator.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제4권1호
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• pp.45-55
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• 2002

1980년 초 서울지하철 건설공사를 계기로 국내의 터널공사에 NATM(New Austrian Tunnelling Method)공법이 적용되고 있다. 하지만, 주지보재의 하나인 숏크리트 기술은 NATM공법이 국내에 들어온 초기의 기술력을 아직 답습하고 있는 상태로 다량의 리바운드가 발생하고, 노즐맨의 경험이나 기량등에 의존하는 경우가 많아 비용절감 및 시공능률 향상을 위한 개선이 절실히 요구되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 숏크리트 품질확보에 중요한 위치를 차지하고 있는 급결제(Accelerator)를 주변수로 강섬유보강 숏크리트(SFRS)에 대한 모형시험을 실시하여 고품질 숏크리트에의 적용 가능성을 검토하였다. 모형시험(압축강도, 휨강도, 휨인성)결과, Alkali-free 액상급결제를 사용한 숏크리트를 통해 고강도 발현을 위한 고가의 혼화재를 사용하지 않고서도 고품질의 고강도 숏크리트 개발 가능성을 확인할 수 있었으며, Single-Shell Lining 터널 등 Permanent Shotcrete Lining이라는 새로운 개념의 터널 지보시스템 구축을 위한 요소기술로 그 적용이 확대될 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.68-74
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• 2019

본 연구에서는 부착성능 향상 모르타르 숏크리트의 역학적 특성 및 내구성능에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 모르타르 숏크리트는 도로공사 표준시방서에서 제시하고 있는 숏크리트 배합에서 굵은 골재를 100% 잔골재로 치환한 배합을 이용하였다. 바인더로는 OPC와 GGBFS, 무수석고를 이용하였으며, 폴리머는 바인더의 각각 1, 2% 치환하여 사용하였다. 실험을 통해 폴리머를 사용하는 경우 압축강도가 감소하나 부착강도는 Plain 대비 50% 정도 향상되는 것을 확인하였다. 또한 폴리머 혼입 시 건조수축이 감소하고 탄산화 저항성도 향상되었다. 반면 초기 수화 반응에 의한 발열량은 감소하였는데, 이로 인해 초기 압축 강도가 감소한 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.59-68
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• 2008

골재 특성, 혼화재, 그리고 급결제 등이 콘크리트에 미치는 역학적 영향성을 평가하였다. 굵은골재 치수가 13 mm에서 8 mm로 작아질수록 유동 특성은 감소되었으나, 경화 콘크리트의 강도 및 동탄성계수는 크게 증가했다. 실리카흄 치환 적용 시 plain과 비교해 압축 강도 및 동탄성계수가 개선되었고, 고로슬래그 미분말을 적용한 경우 28일 재령에서 압축강도는 다소 증진되었다. 초기 수화 반응 및 압축 강도는 알루미네이트계 급결제를 적용한 시편이 다소 우수했고, 28일 강도 특성은 알칼리프리계 급결제 적용 시 크게 개선되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1011-1018
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• 2005

액상 숏크리트 급결제(알칼리 알루미네이트, 2종의 알카리프리)가 시멘트 계의 수화 특성에 미치는 영향을 조사했다. 새로운 알카리프리계 숏크리트용 급결제(AF2)를 적용할 경우 기존의 알칼리 알루미네이트 급결제에 비해 초결, 종결 시간은 단축되었고, 1일 압축 강도는 유사했다. 12시간 경과된 모르타르 시편의 압축 강도는 알칼리 급결제가 첨가된 시편이 가장 높았으나, 이후 최종 강도는 알칼리 급결제를 첨가한 시편이 가장 낮았다. 그러나 알카리프리가 첨가된 AF1, AE2 시편의 압축 강도는 28일까지 plain과 유사했다. XRD와 DSC 분석을 통해 알칼리계 급결제는 주로 수산화칼슘, 알카리프리계 급결제는 에트링자이트 결정 성장으로 응결이 촉진된 것을 확인했다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.31-45
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• 2009

본 연구에서는 레디믹스트(Ready-mixed) 숏크리트 개발을 위해 숏크리트 혼화재로 산업부산물인 고로슬래그 미분말을 적용하였을 때, 이에 따른 현장적용성을 평가하고자 하였다. 우선, 고로슬래그 미분말의 강도발현 특성 및 환경적 불안정 요인을 파악하고자 SEM분석 및 중금속 용출시험을 수행한 후 다양한 실험변수들을 적용하여 실내실험과 현장실험을 수행하였다. SEM분석과 중금속용출 실험결과, 고로슬래그 미분말의 혼입으로 인해 솟크리트 조직의 치밀화 및 유해항목 미검출로 인한 환경적 안전성을 확인하였다. 실내실험과 현장실험결과, 고로슬래그 미분말은 일반 Plain 배합보다 강도증진 및 내구성 개선효과가 우수하게 나타났으며, 알칼리활성제 혼입을 통해 기존 고로슬래그 미분말의 수화반응의 지연으로 인한 초기강도발현의 문제점을 다소 효과적으로 개선시킬 수 있는 계기가 되었다고 판단된다. 또한 고로슬래그 미분말의 적정 혼입량은 30% 이내로 적용하는 것이 바람직하며, 경제성 측면에서도 실리카 흄 가격의 약 5% 정도의 수준으로 저렴하기 때문에 산업부산물인 고로슬래그 미분말의 경제적 재활용 및 분말형 레디믹스트 숏크리트 개발에도 적용이 충분히 가능할 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.429-434
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• 1994

In this study, an experiment in the field was performed to analyze the variations of rebound ratios of SFRS with silica fume after fabricating the panels and placing the plain concrete of simulting a base rock with thickness 7cm. And the experimental parameters which are the reinforcing methods(steel fiber, wire mesh), steel fiber contents(0.0%, 0.5%, 0.75%, 1.0%), silica fume contents(0.0%, 10.0%), and the three parts(lower, middle, upper part) were chosen. According to the results of the lower part in this test, the larger the fiber contents are in case of steel fiber reinforced shotcrete, the less the rebound ratios are within the range of 20~35%, compared to the wire-mesh reinforced shotcrete with silica fume content of 10%, and these results are true of the middle and upper part, respectively. In addition, the four-stage phenomena of the rebound of SFRS were estimated on the base of a series of the test results.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.427-434
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• 2005

본 연구에서는 실리케이트계 급결제, 알루미네이트계 급결제, 시멘트 광물계 급결제를 사용하여 모르타르의 응결시간과 압축 강도를 실내시험하고, 현장에서 제작된 공시체로 숏크리트의 압축강도, 휨 강도, 휨 인성 및 리바운드율 시험을 시행하여, 급결제가 숏크리트에 미치는 응결, 강도, 시공성을 비교 검토하고, 특히 시멘트광물계 급결제의 성능을 평가하였다 급결제 종류별로 비교한 압축강도의 값은 각 재령별로 숏크리트의 강도 기준에는 적합하였으나 재령 28일의 강도비 $75\%$ 이상의 규정에는 시멘트광물계만이 $87\%$로 규격에 적합하였다. 휨강도시험 결과는 강섬유 숏크리트에 대한 기준에 시멘트광물계는 모든 적합하였으나 알루미네이트계는 재령 28일에서만 기준치에 적합하였으며, 실리케이트계는 모든 기준에 미흡하였으며, 휨 인성 실험결과 한국도로공사 기준에 시멘트광물계와 알루미네이트계는 규정값에 적합하였으나, 실리케이트계는 이기준에 미흡하였다 리바운드율 시험결과는 대체로 $11{\~}19\%$사이였으며, 시멘트광물계 급결제를 사용한 쪽이 알루미네이트계와 실리케이트계 급결제를 사용한 것보다 $2{\~}3\%$ 정도 작게 나타났다. 시멘트광물계 급결제는 초기의 높은 강도와 함께 종래의 급결제가 가지는 장기강도 저감을 극복하고 고강도화 됨으로써 고성능 숏크리트의 품질확보 가능성을 확인할 수 있었다.