• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.168-175
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• 2022

최근 나노기술의 발달로 건설재료분야에 이의 적용이 지속적으로 증가하고 있는 실정이다. 하지만 현재까지는 압축강도 50 MPa, 단위중량 16 kN/m³ 정도의 고강도 경량 콘크리트를 구조부재에 적용하기 위한 콘크리트와 철근의 부착 특성에 관한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 압축강도 50 MPa, 단위중량 16 kN/m³ 정도의 고강도 경량 콘크리트 81개의 시편을 제작하여 직접 인발 부착실험을 수행하였고, 실험결과와 현행 설계기준과 비교하여 부착특성을 평가하였다. ACI-408R의 부착강도 산정식과 실험결과는 비교적 유사한 것으로 판단되며, 통계분석을 통해 CEB-FIP, 수정된 CMR 부착거동 모델을 산정한 결과, 평균적으로 잘 묘사하는 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.56-65
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• 2022

본 연구에서는 시설물의 자기정화성능을 확보하기 위하여 이산화티탄 광촉매 용액을 코팅한 모르타르의 자기정화성능을 분석하였다. 광촉매 코팅 용액의 농도(1.5 %와 3.0 %), 초친수강화 용액 적용 유무 및 프라이머 용액의 사용 유무를 실험변수로 고려하였다. 광촉매 농도가 증가할수록 메틸렌블루 수용액의 색상 변화율이 증가하였으며, 이는 광촉매 농도가 증가할수록 자기정화성능이 증가하는 것을 나타낸다. 초친수성 광촉매 용액의 적용은 일반 광촉매 용액에 비해 자기정화성능을 다소 감소시킬 가능성이 있음을 나타낸다. 또한, 프라이머를 사용한 모르타르의 자기정화성능은 프라이머를 사용하지 않은 모르타르의 자기정화성능과 뚜렷한 차이를 나타내지 않는다. 한편, 낮은 농도(1.5 %)로 코팅된 모르타르에 비해 높은 농도(3.0 %)로 코팅된 모르타르 시편 표면의 코팅 균열이 미세하여 상대적으로 큰 광촉매 반응면적을 확보하고 자기정화성능 증가에 유리한 영향을 미친 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.506-513
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• 2022

본 논문에서는 탄소중립을 위한 일환의 연구로써 3가지의 산업부산물을 활용하여 시멘트 사용량에 대하여 80 %까지 대폭 대체한 4성분계 고유동 콘크리트의 품질특성을 평가하였다. 평가결과, 다량의 산업부산물을 혼합하여 시멘트 사용량을 80% 이상 감소시킨 배합에서 목표 성능을 만족하는 품질을 얻을 수 있었으며, 유동특성, 역학특성 및 내구특성의 경우 기존 기준 배합과 비교하여 다소 성능이 감소되는 경향이 나타났지만 소요성능 수준 이상의 성능을 만족할 수 있는 것으로 판단된다. 종합적으로 고려할 경우 고로슬래그 미분말 혼합량이 큰 4성분계 고유동 콘크리트가 상대적으로 우수한 성능을 보였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.80-91
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• 2022

본 연구에서는 초지연제 혼입률, 양생온도 및 강도수준 변화에 따른 응결지연 특성을 실험적으로 고찰하고, 응결시간과 수화반응속도 관점에서 이들의 영향을 정량적으로 평가할 수 있는 적산온도를 이용한 응결시간 예측식을 제안하고자 하였다. 그 결과, 양생온도, 강도수준(물결합재비) 및 초지연제 혼입률을 결정한 뒤 본 연구에서 제안한 모델식에 대입하면 응결시간을 예측할 수 있다. 모델식의 경우에는 결정계수가 0.9 이상으로 나타났으며, F-검정을 통해 그 신뢰성을 확인하였다. 최종적으로 본 논문에서 제안한 모델식을 활용하면 실무에서 초지연 콘크리트의 응결과 관련하여 합리적인 품질관리가 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.39-47
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• 2023

최근 구조물의 장대화로 인하여 고강도 재료의 경량화 요구가 빈번해지고 있는 실정이다. 하지만 현재까지는 압축강도 120 MPa, 단위중량 20 kN/m³ 정도의 고강도 경량 콘크리트를 구조부재에 적용하기 위한 콘크리트와 철근의 부착 특성에 관한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 압축강도 120 MPa, 단위중량 20 kN/m³ 정도의 고강도 경량 콘크리트 108개의 시편을 제작하여 직접 인발 부착실험을 수행하였고, 실험결과와 현행 설계기준과 비교하여 부착특성을 평가하였다. 솔리드버블은 단위중량 감소에 비해서 압축강도 및 탄성계수 감소효과는 상대적으로 적게 나타나, 초경량화를 위해서는 반드시 적용되어야 할 재료로 판단되며, ACI-408R의 부착강도 산정식과 실험결과는 비교적 유사한 것으로 판단되며, 더 낮은 압축강도, 단위중량의 콘크리트보다 더 큰 슬립 및 매개변수 값을 가지는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.467-475
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• 2023

본 논문에서는 내리기 시 파이프라인의 단면력 해석을 위한 합리적인 해석 모델을 제안했다. 본 해석 모델은 기하학적 특성과 경계조건을 고려하여 파이프라인을 분할한 후 two parameters Beam On Elastic Foundation과 Euler-Bernoulli 빔으로 모델링했다. 또한 파이프라인과 지반의 상호 작용 뿐만 아니라 파이프라인에 작용하는 축력을 했다. 기존 모델은 정형화된 하중 조건만 적용이 용이했으나 Segmented Pipeline Model로 정의된 제안 모델은 내리기 시 발생되는 대부분의 시공 조건에 대해 고려할 수 있다. 또한 가정을 최소화하고 요소를 세분화하여 모델링의 편의성과 적용성을 향상시켰다. 그럼에도 불구하고 이 모델은 FE 모델에 대비 높은 정확도를 갖고 있으므로 내리기 시 파이프라인의 안전성 평가는 물론 형상관리에도 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 시공 단계에서 파이프라인의 안전성을 확보함에 따라 운용 중 내구성 향상에 큰 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.542-551
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• 2023

본 논문에서는 바텀애시 골재에 천연 잔골재를 혼입한 다공성 콘크리트의 열적 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 바텀애시 골재에 천연 잔골재를 사용하여 각 골재의 재료 특성을 파악 한 후, 다공성 콘크리트의 골재로 사용하였다. 물-바인더 비는 0.25으로 고정하여, 가압다짐을 0.5, 1.5 및 2.5 MPa 수준으로 지정하여 다공성 콘크리트 시편을 제작하였다. 단위질량, 총 공극률 및 열전도도 실험을 진행하고 분석을 수행하였다. 가압다짐 수준이 증가하고, 천연잔골재 혼입률이 증가하면 단위질량과 열전도도 값은 증가하였으며, 총 공극률 값은 감소하였다. 또한, 다공성 콘크리트의 단위질량과 총 공극률, 열전도도 상관관계 그래프를 제시하여 해외 실험 사례와 비교 분석하였다. 이후 실험 결과에 대한 회귀 분석을 진행하여 상관계수(R²) 값을 분석하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.568-575
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• 2023

본 논문은 스마트 시티 구축을 위한 핵심 기술로서 자기치유 기술을 적용한 프리캐스트 콘크리트의 품질 특성과 치유 성능을 평가하는 것을 목표로 하였다. 연구 결과는 하이브리드 캡슐을 혼합한 프리캐스트 콘크리트가 슬럼프와 공기량에서 감소하는 경향을 보이며, 이는 품질 특성에 일정한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 슬럼프는 최대 14 %, 공기량은 최대 9 % 감소하였다. 또한, 하이브리드 캡슐을 혼합한 콘크리트는 압축강도와 휨강도에서 각각 최대 16 %와 18 % 감소하는 결과를 보였다. 그러나 하이브리드 캡슐을 혼합함으로써 균열 치유 성능이 증진되는 결과를 얻었다. 정수위 투수 시험을 통한 평가에서, 치유기간 28일 후 0.3 mm 균열 폭의 치유율은 혼합률이 증가함에 따라 향상되었으며, 하이브리드 캡슐의 혼합률 1 %, 3 %, 5 %에서 각각 약 16 %, 25 %, 32 %의 치유율 향상이 확인되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.94-101
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• 2024

본 연구에서는 광촉매를 비표면적이 큰 구조물에 적용 가능성을 확보하기 위하여 광촉매 용액을 모르타르 표면에 코팅을 통한 미세먼지 저감성능을 분석하였다. 코팅 용액의 광촉매 농도는 1.5 %와 3.0 %로 설정하였으며, 바인더의 종류는 초고성능 콘크리트(UHPC), 보통포틀랜드시멘트(OPC), 고로슬래그(blast furnace slag)를 실험변수로 고려하였다. 전체 모르타르가 공통적으로 광촉매 농도가 증가할수록 NO_x 농도 저감률이 증가하였으며, 이는 광촉매 농도가 증가할수록 미세먼지 저감 성능이 증가하는 것을 나타낸다. 또한, 미세먼지 저감 성능 결과 NO_x 농도 저감률이 UHPC가 가장 크게 나타났으며, 고로슬래그로 치환할수록 미세먼지 저감 성능이 크게 나타났다. 이는 바인더의 입자의 차이로 인해 내부조직의 치밀함에 따라 표면에 남아있는 TiO₂ 성분량 차이로 인해 미세먼지 저감 성능에 영향을 미쳤다고 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.47-52
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• 2024

최근 부식이 없고 중량 대비 인장강도가 우수한 FRP에 대한 수요가 증가하고 있다. 그러나 CFRP Rebar 형태의 FRP의 기계적 특성 연구, 특히 가열에 따른 성능 변화와 압축에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 직경 12 mm CFRP Rebar로 60개의 인장 및 압축 시험체를 제작하여 직접인장시험 및 직접압축시험을 실시하고, 가열온도에 따른 성능을 평가하였다. 가열온도가 300 ℃ 이상으로 상승할수록 CFRP Rebar의 에폭시가 연소하여 성능 저하가 커지는 것으로 나타났다. 압축강도는 인장강도 보다 크게 작은 것으로 나타났으나, 탄성계수는 인장과 압축에서 동일하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.