• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제9권4호
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• pp.463-473
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• 2015

Three full-scale instrumented test slabs were constructed and tested using a heavy vehicle simulator (HVS) to evaluate the structural behavior of internally cured concrete (ICC) for use in pavements under Florida condition. Three mix designs selected from a previous laboratory testing program include the standard mixture with 0.40 water-cement ratio, the ICC with 0.32 water-cement ratio, and the ICC mixture with 0.40 water-cement ratio. Concrete samples were prepared and laboratory tests were performed to measure strength, elastic modulus, coefficient of thermal expansion and shrinkage properties. The environmental responses were measured using strain gages, thermocouples, and linear variable differential transformers instrumented in full-scale concrete slabs. A 3-D finite element model was developed and calibrated using strain data measured from the full-scale tests using the HVS. The results indicate that the ICC slabs were less susceptible to the change of environmental conditions and appear to have better potential performance based on the critical stress analysis.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.44-50
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• 2016

본 연구에서는 상변화물질(PCM)을 반강성 포장체를 구성하는 초속경시멘트 페이스트 주입재에 적용하기 위한 연구를 수행하였다. 반강성포장용 주입재의 아크릴레이트를 PCM으로 치환에 따른 총 6종류의 주입재 배합에 대하여 경화 전 후 특성을 실험을 통해 평가하였다. 아크릴레이트를 PCM으로 치환하여 유동성을 평가한 결과 본 연구에서 목표로한 유하시간 10~13초를 모두 만족시킬 수 있는 것으로 나타났다. 응결시간의 경우 PCM으로 치환하더라도 초속경 시멘트의 성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났고, PCM 치환 60%이상의 경우 초결시간이 다른 배합에 비해 1~2분 빨리 발생되었다. 압축강도 및 부착강도의 경우 Plain 배합과 유사한 강도특성을 나타내었고, 본 연구에서 목표로 하는 압축강도 36MPa, 부착강도 2MPa를 모두 만족시켰다. PCM으로 치환한 배합은 아크릴레이트만을 사용한 배합에 비해 우수한 염소이온침투저항성을 나타내었으나, OPC수준에는 미흡하였다. 반강성포장용 주입재에 대한 물리 역학적 성능평가 결과, 이 연구의 범위내에서는 PCM 대체율 20% 수준이 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.117-122
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• 2011

아스팔트 콘크리트 포장은 많은 곳에서 쓰여지는 것을 볼 수 있다. 도심지 도로, 고속도로, 주차장, 그리고 자전거 도로에 이용되고 있다. 사용재료의 성질을 보면 비교적 온도에 민감한 재료로 분류될 수 있다. 여름철에는 유연한 성질을 보여주고 있고 겨울철에는 강성의 성질을 보여주고 있다. 포장관리의 측면에서는 손상된 부분에 대해서는 비교적 쉽게 보수할 수 있는 점을 들 수 있다. 그리고 일반적인 아스팔트 포장의 색깔은 검정과 회색으로 구성되어 있음을 알 수 있는데 이들 아스팔트 포장은 다양한 칼라로 표현할 수 있는데 크게 두 가지의 방법으로 칼라포장을 시공할 수 있다. 첫 번째로 시멘트 형태의 칼라도료를 아스팔트 포장에 칠하는 방법으로 도료가 벗겨지는 것을 방지하기 위해서는 주위를 요하는 시공이 요구된다. 두 번째의 방법은 칼라 첨가제를 이용한 칼라 아스팔트 시공을 들 수 있다. 본 방법은 원하는 아스팔트 층에 대해 전체적으로 색을 입히는 방법으로 장점으로는 일반적으로 쓰고 있는 혼합물 배합설계를 이용할 수 있다는 점이다. 단점으로는 주로 빨간색 그리고 갈색으로만 색깔을 표현할 수 있는 것이다. 본 연구에서는 제시된 첨가제를 이용하여 영구변형, 수분민감도 및 피로균열에 대한 공용성을 평가하고자 한다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.41-48
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• 2022

제주도는 지질학적 특성으로 인해 '숨골'이라는 특수한 형태의 지층이 존재한다. 숨골은 대량의 물이 막힘없이 지하로 침투하는 지질구조로서, 동굴과 달리 사람이 들어가지 못하는 곳으로 정의된다. 본 논문은 이러한 숨골이 존재하는 지역의 시추조사 결과를 바탕으로 공항 건설시 발생하는 다양한 하중에 대하여 지반의 안정성을 수치해석을 통하여 살펴보았다. 숨골의 영향범위를 지표에서 3m로 설정하여 수치해석을 수행한 결과 표층에 매립지가 존재하는 지역을 포함하여 모든 단면에서 허용 침하량 범위에 있었다. 또한 매립지가 존재하는 단면의 경우 실제 포장건설 시를 고려하여 수치해석을 수행한 결과 침하량은 매우 줄어드는 것을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.11-21
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• 1988

20세기에 들어서 포틀랜드 시멘트 콘크리트를 이용한 강성포장은, 콘크리트재료의 구조적인 휨강성과 큰 탄성계수 그리고 내구성을 고려한 경제성 등으로 세계 여러 나라에서 널리 이용되어져 왔다. 그러나, 완벽한 설계 및 시공에도 불구하고, 일부 콘크리트 포장도로에서는(예: 미국 Interstate-10 and 75, 한국의 88고속도로 및 중부 고속도로) 심각한 종적, 횡적 균열 및 침하현상 등으로 보수, 유지의 큰 어려움을 겪고 있는 바, 이러한 문제점을 구조역학적인 입장에서 유한 요소법을 이용한 콘크리트 포장구조의 해석을 통해, 차량 위치 및 온도변화에 따른 최대 파괴응력과 위치, 그리고 최대 처짐등을 고려 하므로써, 콘크리트 포장도로의 구조적인 문제점을 해결하는 데 있다. 본 논문에서는 요즘 미국에서 널리 이용되고 있는 경가가로줄눈(skewed joint)의 효과를 구조역학적으로 해석을 하였다.

• Computers and Concrete
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• 제9권1호
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• pp.21-33
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• 2012

This paper presents the numerical simulation of the rigid 12.6 mm diameter kinetic energy ogive-nosed projectile impact on plain and fiber reinforced concrete (FRC) targets with compressive strengths from 45 to 235 MPa, using a three-dimensional finite element code LS-DYNA. A combined dynamic constitutive model, describing the compressive and tensile damage of concrete, is implemented. A modified Johnson_Holmquist_Cook (MJHC) constitutive relationship and damage model are incorporated to simulate the concrete behavior under compression. A tensile damage model is added to the MJHC model to analyze the dynamic fracture behavior of concrete in tension, due to blast loading. As a consequence, the impact damage in targets made of plain and fiber reinforced concrete with same matrix material under same impact velocities (650 m/s) are obtained. Moreover, the damage distribution of concrete after penetration is procured to compare with the experimental results. Numerical simulations provide a reasonable prediction on concrete damage in both compression and tension.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제4권3호
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• pp.34-38
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• 2010

ACN(Aircraft Classification Number) is allocated by marketing group during early stage of aircraft design phase and is a critical parameter to decide whether the designed aircraft can be landed or not in a certain airport. The loading on the main landing gear wheels, selection of main landing gear tire and estimation of ACNs for flexible and rigid pavements were done for the proposed medium-class aircraft. The estimated ACN values are compared with the similar class aircraft. And PCN(Pavement Classification Number) values of airport in Korea are surmmarized. Results showed that the currently proposed medium-class aircraft can land any airport in Korea.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.205-213
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• 2007

본 연구에서는 포장용 콘크리트의 강도실험을 통해 강도간의 상관관계식을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 강도로서 재령별 압축강도, 휨강도, 할렬인장강도와 탄성계수를 측정하였다. 배합변수는 조골재(화강암, 석회암, 사암), 세골재(자연사, 세척사, 부순모래) 및 단위시멘트량(315-375kg)을 변수로 하였다. 전체적으로 골재나 단위시멘트량보다는 재령에 의해 전형적인 강도곡선을 따라 뚜렷하게 변화함을 보여준다. 이러한 강도결과를 바탕으로 휨강도와 압축강도, 할렬인장강도와 압축강도, 탄성계수와 압축강도, 할렬인장강도와 휨강도의 상관관계를 분석한 결과 휨강도와 압축강도, 탄성계수와 압축강도는 기존의 관례대로 제곱근(n=0.5)의 상관관계식이 잘 맞음을 알 수 있었다. 할렬인장강도와 휨강도는 선형의 상관관계식으로 표현하였고, 할렬인장강도와 압축강도는 n=0.87의 지수승을 사용한 경우가 가장 적합한 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.57-65
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• 2013

정유산업의 발달로 인하여 탈황과정에서 대량 발생되는 부산물인 황은 연간 120만톤 이상 발생되고 있으나 그 활용처가 제한되어 있어 수요처확보가 요구되는 실정이다. 이러한 부생유황은 내구성이 우수한 재료로서 건설재료에 활용가능성이 높아 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 한편, 아스팔트 및 콘크리트 포장의 단점을 보완하고 장점을 강화시킨 반강성 포장의 적용이 증대되고 있으나 균열억제 등의 목적으로 사용되는 아크릴레이트의 높은 비용으로 경제성이 저하되어 대체 재료의 개발이 요구되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 부생유황의 재활용 방안 제시와 sulfur polymer emulsion (SPE)을 혼입한 반강성 포장용 주입재의 공학적 성능검토 연구를 수행하였다. 평가 결과, 아크릴레이트를 SPE로 30%까지 대체한 주입재는 대체하지 않은 주입재에 비하여 우수한 유하시간과 강도특성을 나타내었다. 그러나 SPE 대체율이 50% 이상인 주입재는 오히려 성능이 떨어지는 경향을 나타내어 SPE의 적정 대체율은 30% 수준인 것으로 나타났다. SEM 분석을 이용하여 1종 보통포틀랜드시멘트 (OPC) 페이스트와 비교 연구를 수행한 결과, 초속경 시멘트를 사용한 주입재는 약 3시간의 재령에서 OPC의 7일 재령에 해당되는 수화 특성을 나타내었고 SPE의 혼입 여부와 상관없이 그 특성을 유지하는 것으로 나타났다. SPE를 30% 수준으로 대체한 주입재의 염해저항성은 OPC 수준에 해당되어 아크릴레이트만을 주입한 주입재에 비하여 월등히 우수한 성능을 보였다. 유하시간, 강도특성, 염해저항성 등을 모두 고려하여 볼 때, 이 연구의 범위에서는 SPE 대체율 30%가 적정 수준의 대체율인 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권2호
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• pp.62-70
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• 2013

전기로 산화슬래그를 콘크리트용 잔골재로 사용하기 위해서는 제철소에서 제강과정에서 불안정한 용융상태의 제강슬래그를 에이징처리하여 안정된 구조로 변환시켜 이온이나 전자의 이동을 억제, 슬래그의 화학적 물리적 저항성을 증대시켜 사용하여야 한다. 우리나라에서는 전기로 산화슬래그 잔골재를 콘크리트용 잔골재로 활용하기 위한 제도적 기반으로서 KS F 4571이 제정되어 부산물의 자원화 시스템 기반이 마련되었다. 본 연구에서는, 전기로 산화슬래그 잔골재를 PMC(Polymer Modified Concrete) 포장공법에 잔골재로 치환하였을 경우, 콘크리트의 고정하중 증가에 따른 교량 상부에 미치는 영향에 대하여 연구하고자 하였다. 본 연구에서는 선정된 4가지 형식의 교량(RC 슬래브교, RC 라멘교, PSC Beam교, Steel Box girder교) 포장의 단위질량이 상향 적용시, 포장하중 증가에 따른 전체 고정하중은 약 1~2% 이내로 증가하고, 하중조합에 의한 부재력(설계모멘트)은 약 2% 이내로 증가하였다. 그리고 포장하중 증가에 따른 대상 구조물의 단면검토를 수행한 결과, 단면 안전율이 약 3% 이내로 감소하였다. 따라서, 포장의 단위질량 증가로 인해 구조물의 구조적 안전성에는 영향을 미치지 않을 것으로 판단된다.