• Computers and Concrete
• /
• 제12권5호
• /
• pp.651-668
• /
• 2013

Concrete structures need repairing due to various reasons such as deteriorative effects, overloading, poor quality of workmanship and design failures. Cement based repair mortars are the most widely used solutions for concrete repair applications. Various factors may affect the bond strength between concrete substrate and repair mortars. In this paper, the effects of polymer additives, strength of the concrete substrate, surface roughness, surface wetness and aging on the bond between concrete substrate and repair mortar has been investigated. Full factorial experimental design is employed to investigate the main and interaction effects of these factors on the bond strength. Analysis of variance (ANOVA) under design of experiments (DOE) in Minitab 14 Statistical Software is used for the analysis. Results showed that the interaction bond strength is higher when the application surface is wet and strength of the concrete substrate is comparatively high. According to the results obtained from the analysis, the most effective repair mortar additive in terms of bonding efficiency was styrene butadiene rubber (SBR) within the investigated polymers and test conditions. This bonding ability improvement can be attributed to the self-flowing ability, high flexural strength and comparatively low air content of SBR modified repair mortars. On the other hand, styrene acrylate rubber (SAR) modified mortars was found incompatible with the concrete substrate.

• Advances in concrete construction
• /
• 제10권1호
• /
• pp.35-48
• /
• 2020

This paper deals with a comparative study among three different rehabilitation techniques, namely, (i) carbon fibre reinforced polymer (CFRP), (ii) glass fibre reinforced polymer (GFRP) and (iii) ferrocement on the flexural strengthening of reinforced cement concrete (RCC) beams. As these different techniques have to be compared on a level playing field, tensile coupon tests have been carried out initially for GFRP, CFRP and ferrocement and the number of layers required in each of these composites in terms of the tensile strength. It was found that for the selected constituents of the composites, one layer of CFRP was equivalent to three layers of GFRP and five layers of wiremesh reinforcement in ferrocement. Rehabilitation of RCC beams using these equivalent laminates shows that all the three composites performed in a similar way and are comparable. The parameters selected in this study were (i) the strengthening material and (ii) the level of pre-distress induced to the beams prior to the rehabilitation. It was noticed that, as the levels of pre-distress decreases, the percentage attainment of flexural capacity and flexural stiffness of the rehabilitated beams increases for all the three selected composites used for rehabilitation. Load-deflection behavior, failure modes, energy absorption capacity, displacement ductility and curvature ductility were compared among these composites and at different distress levels for each composite. The results indicate that ferrocement showed a better performance in terms of ductility than other FRPs, and between the FRPs, GFRP exhibited a better ductility than the CFRP counterpart.

• 한국농공학회:학술대회논문집
• /
• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
• /
• pp.383-386
• /
• 2003

In this study, the MMA-modified paste mixed waste rubber powder, which has a small elastic modulus and a large modification, was produced by using the soft unsaturated polyester resin(UP) as a binder. Then the adhesive properties according to the matrices in both underwater and air-dry conditions and the hardening shrinkage according to the contents of shrinkage reducing agent(SRA) and of MMA were surveyed. The experimental results show that, regardless of humidity of matrices the adhesive strength of polymer concrete was larger than cement concrete. the adhesive strength of MMA content of 20% was larger than MMA content of 30%. regardless of matrix materials the adhesive strength in water condition were $20{\sim}30%$ comparing with the air-dry condition. The case of MMA content of 20% showed the largest adhesive strength. In the hardening shrinkage experiment, the hardening shrinkage reduced as MMA and SRA contents increased, and the decrease of the hardening shrinkage by SRA was larger.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제28권3호
• /
• pp.317-328
• /
• 2016

이 연구의 목적은 내부양생을 위한 고흡수성 수지(SAP)의 혼입이 초고성능 콘크리트(UHPC)의 수화특성, 자기수축, 내구성 및 역학적 특성에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 입도범위는 유사하지만 화학적 구조가 다른 2 종류의 SAP이 선택되었고, 이러한 SAP이 혼입된 UHPC의 성능이 실험을 통해 평가되었다. 평가결과는 SAP의 종류, 그리고 혼입 여부에 따라 비교되었다. 수화반응성과 수화생성물 확인을 위해 등온열량계 및 XRD를 이용한 실험이 각각 진행되었고, 이 실험을 통해 초기 재령일에서 수화반응성 및 장기 재령일에서의 수화생성물을 확인하였다. UHPC의 수축저감제로서 SAP의 적용 가능성을 확인하기 위해 자기수축 변형율, 압축강도 및 염분침투성을 측정하였다. 또한, SEM 이미지 촬영을 통해 SAP이 UHPC 내부에서 형성한 공극을 실제로 확인하고 분석하였다. 이러한 분석 및 평가결과를 통해, SAP을 이용한 내부양생은 역학적 성능과 내구성 저하 없이 UHPC의 자기수축을 저감시킬 수 있다는 결론을 내렸다. 실험에 사용된 두 종류의 SAP 중에서, UHPC 내부에서 흡수력이 더 우수한 SAP_AM이 SAP_AA 보다 수축저감성능 뿐만 아니라, 장기적인 수화반응성, 압축강도, 염분침투 저항력에서도 성능이 더 우수한 것으로 나타났다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
• /
• 제10권1호
• /
• pp.43-49
• /
• 2018

PURPOSE. The purpose of this in vitro study is to examine the effects of a nano-structured alumina coating on the adhesion between resin cements and zirconia ceramics using a four-point bending test. MATERIALS AND METHODS. 100 pairs of zirconium bar specimens were prepared with dimensions of $25mm{\times}2mm{\times}5mm$ and cementation surfaces of $5mm{\times}2mm$. The samples were divided into 5 groups of 20 pairs each. The groups are as follows: Group I (C) - Control with no surface modification, Group II (APA) - airborne-particle-abrasion with $110{\mu}m$ high-purity aluminum oxide ($Al_2O_3$) particles, Group III (ROC) - airborne-particle-abrasion with $110{\mu}m$ silica modified aluminum oxide ($Al_2O_3+SiO_2$) particles, Group IV (TCS) - tribochemical silica coated with $Al_2O_3$ particles, and Group V (AlC) - nano alumina coating. The surface modifications were assessed on two samples selected from each group by atomic force microscopy and scanning electron microscopy. The samples were cemented with two different self-adhesive resin cements. The bending bond strength was evaluated by mechanical testing. RESULTS. According to the ANOVA results, surface treatments, different cement types, and their interactions were statistically significant (P<.05). The highest flexural bond strengths were obtained in nano-structured alumina coated zirconia surfaces (50.4 MPa) and the lowest values were obtained in the control group (12.00 MPa), both of which were cemented using a self-adhesive resin cement. CONCLUSION. The surface modifications tested in the current study affected the surface roughness and flexural bond strength of zirconia. The nano alumina coating method significantly increased the flexural bond strength of zirconia ceramics.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
• /
• 제9권6호
• /
• pp.439-446
• /
• 2017

PURPOSE. To evaluate the effects of different surface treatments on the bond strength of novel CAD/CAM restorative materials to resin cement by four point bending test. MATERIALS AND METHODS. The CAD/CAM materials under investigation were e.max CAD, Mark II, Lava Ultimate, and Enamic. A total of 400 bar specimens ($4{\times}1.2{\times}12mm$) (n=10) milled from the CAD/CAM blocks underwent various pretreatments (no pretreatment (C), hydrofluoric acid (A), hydrofluoric acid + universal adhesive (Scotchbond) (AS), sandblasting (Sb), and sandblasting + universal adhesive (SbS)). The bars were luted end-to-end on the prepared surfaces with a dual curing adhesive resin cement (Variolink N, Ivoclar Vivadent) on the custom-made stainless steel mold. Ten test specimens for each treatment and material combination were performed with four point bending test method. Data were analyzed using ANOVA and Tukey's test. RESULTS. The surface treatment and type of CAD/CAM restorative material showed a significant effect on the four point bending strength (FPBS) (P<.001). For LDC, AS surface treatment showed the highest FPBS results ($100.31{\pm}10.7MPa$) and the lowest values were obtained in RNC ($23.63{\pm}9.0MPa$) for control group. SEM analyses showed that the surface topography of CAD/CAM restorative materials was modified after treatments. CONCLUSION. The surface treatment of sandblasting or HF acid etching in combination with a universal adhesive containing MDP can be suggested for the adhesive cementation of the novel CAD/CAM restorative materials.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.117-123
• /
• 2013

원형 구조물의 보수/보강 및 FRP를 구조부재로 활용한 신설 구조물 시공을 위해서는 일정한 곡률반경을 갖는 곡면 FRP 부재가 요구된다. 그러나 현재까지 FRP 곡면부재는 수작업 (hand-lay-up) 또는 필라멘트 와인딩 (filament winding) 작업에 의해서만 생산이 가능하였으며, 대량 연속생산에는 한계가 있다. 또한 일반적으로 인발성형법 (pultrusion method)으로 생산된 FRP 부재가 상대적으로 물리적 특성이 우수한 것으로 알려져 있다. 따라서 FRP 부재를 일정곡률을 유지하며 인발로 뽑아낼 수 있는 신개념의 곡면 FRP 부재 인발성형법 제안 및 성형장비를 개발, 곡면 FRP 제품을 생산하였으며, 본 연구에서는 곡면 FRP 부재를 이용한 구조물 보수/보강시 야기될 수 있는 FRP와 콘크리트 부착면의 동결융해 영향을 분석하였다.

• 청정기술
• /
• 제11권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2005

본 연구는 모노머로 메틸메타 아크릴레이트와 노말부틸 아크릴레이트를 사용하여 수용액상에서 반연속식 유화중합을 실시하여 안정성이 우수한 폴리머 시멘트용 아크릴계 폴리머 에멀젼을 제조하기 위해 최종 폴리머 에멀젼의 평균 입자크기 및 농도에 관한 계면활성제의 영향을 고찰하였다. 실험결과, 사용한 비이온 계면활성제에 관한 폴리머 에멀젼의 농도는 LE-50, NP-50 > CE-50, Tween 20 > TX-405 > Brij 35 순으로 최종 폴리머 응석에 기인하여 낮아졌으며, 평균 입자크기도 작아지는 경향을 나타내었다. 또한 LE형과 NP형 비이온 계면활성제는 친수성 체인의 길이(n)가 증가할 수 록 응석의 발생이 거의 없는 안정한 폴리머 에멀젼을 얻을 수 있었으며, n = 30이상의 체인에서 평균입자크기는 250 - 320 nm, 폴리머 농도는 수용액 기준으로 40 %를 얻을 수 있었다. 반응초기에 반응기에 투입 (Initial reactor charge)한 계면활성제 종류의 영향은 음이온 계면활성제인 SDS를 사용한 경우에는 사용량에 무관하게 폴리머 에멀젼의 농도는 거의 일정하였으나, 양이온 계면활성제인 CTAB와 반응형 계면활성제인 HN-100의 경우에는 폴리머 에멀젼 농도가 낮아지는 경향을 나타내었다. 반면에 평균 입자크기는 SDS < CTAB < HN-100 순으로 커지는 경향이었다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제3권4호
• /
• pp.117-126
• /
• 2001

본 연구는 일반 콘크리트와 SBR 라텍스 개질 콘크리트의 부착강도 특성을 분석하고자 신 구 콘크리트로 구성된 직접인장 시험체를 제작하여 부착강도를 측정하였다. 이때, 시험체와 측정기의 연결장치가 $360^{\circ}$ 회전이 가능하도록 시험장비를 개선하여 시험체의 편심이 부착강도 측정에 미치는 영향을 최소화였다. 주요 실험변수로는 라텍스 혼입율, 표면 처리상태, 표면 함수상태로 정하였으며 실험결과는 다음과 같다; 라텍스 혼입률이 증가함에 따라 부착강도도 증가하였으며, 혼입률 15%에서 37%의 증진을 보였다. 이것은 라텍스가 골재와 시멘트 페이스트 사이에 충전되어 필름 막을 형성하고 부착력을 증진시켰기 때문인 것으로 판단된다. 표면처리에 따라 부착강도의 변화를 고찰한 결과, 샌드 그라인딩과 와이어 부러쉬에 의해 표면처리를 하였을 경우 부착강도는 단순 절단한 경우보다 약 49% 증가하였다. 표면함수 상태에 따른 영향을 고찰한 결과, 부착강도는 기존 콘크리트 표면이 건조하였을 경우에 가장 작게 나타났고, 자유수가 표면에 있을 때가 그 다음을 나타냈으며, 표면건조포화상태에선 37% 증가하여 가장 크게 나타났다. 따라서 부착강도를 증진시키기 위해서는 적절한 표면처리와 표면함수상태의 유지가 필수적임을 알 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제26권5호
• /
• pp.20-29
• /
• 2022

이 연구에서는 ME 방식 3D 프린터로 출력한 시멘트 복합체의 내구성을 개선하기 위해 PDMS, 규산나트륨, 표면강화재를 침지 후 도포하는 방식으로 후처리 하였으며 각각의 내구성 개선 정도를 평가하였다. 그 결과, 모든 평가에서 후처리 한 시험체의 내구성능이 그렇지 않은 시험체에 비해 내구성이 개선되는 경향을 나타냈다. 내흡수성과 염소이온 침투 저항성, 탄산화 저항성의 경우 PDMS로 후처리 했을 때 후처리 하지 않은 시험체에 비해 각각 평균 36.3 %, 77.1 %, 50.4 % 개선되어 가장 우수한 것으로 나타났으며 내동해성의 경우 규산나트륨으로 후처리 했을 때 평균 47.5 % 개선되어 가장 우수한 것으로 나타났다. 3D 프린팅용 시멘트 복합체의 후처리 용액 중 대체로 PDMS가 우수한 것으로 나타났으나 이 연구에서 제안한 바와 같이 침지 후 도포하는 후처리 방식은 3D 프린터로 출력한 시멘트 복합체 구조물에 실질적으로 적용하기 어려울 수 있으므로 시공성을 고려한 성능개선재료에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.