• 제목/요약/키워드: Self-healing Property

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시멘트페이스트 경화체의 Self-Healing 특성에 미치는 구체방수재의 영향 (A Study on Influences of Waterproofing Admixtures for Concrete on Self-Healing Properties of Hardened Cement Paste)

  • 김재영;변승호;마상준
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.109-116
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    • 2008
  • 본 연구는 시멘트계의 self-healing 반응에 대한 정보와 콘크리트용 구체방수재가 self-healing에 미치는 영향에 대한 정보를 얻기 위하여 수행되었다. 우선 시멘트페이스트를 준비하여 7, 14, 28일간 양생한 다음 분쇄하여 두께가 1 mm 이하인 시편을 분리하였다. 분리한 시편은 밑면과 윗면을 젖은 헝겊으로 감싼 다음 용기에 담아 7일, 28일간 보관하였다. 그 후 젖은 헝겊으로 덮어 두었던 시편을 대상으로 아세톤을 사용하여 수화 정지 작업을 한 다음 XRD, DSC, SEM, EDX를 사용하여 분석하였다. 이러한 분석 결과 시멘트의 self-healing에 대한 정보를 얻을 수 있었다. 시멘트는 self-healing의 특성을 가지고 있으며 이러한 현상은 물의 존재에 큰 영향을 받게 된다. 또한 self-healing은 수화 초기에 더욱 빠르고 효과적인데, 이는 수화 초기 일수록 미반응 시멘트 성분의 함량이 높아 추가적인 수화반응을 일으키기가 수월하기 때문이다. 또한 연구 결과 콘크리트용 구체방수재가 시멘트계의 self-healing에 상당한 영향을 미치는 것을 확인하였다. 구체방수재는 시멘트의 self-healing 효과를 증대시켜주며, 특히 C 구체방수재를 사용한 시편에서는 침상 또는 섬유상의 수화생성물이 다량 존재하는 것으로 나타났으며, 이들 상은 에트린자이트로 예상되어진다. 이들 수화생성물이 시멘트계의 self-healing 효과를 증진하는데 매우 효과적인 것으로 판단된다.

Self-healing Coatings for an Anti-corrosion Barrier in Damaged Parts

  • Cho, Soo Hyoun
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제8권6호
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    • pp.223-226
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    • 2009
  • Polymer coatings are commonly applied to metal substrates to prevent corrosion in aggressive environments such as high humidity and under salt water. Once the polymer coating has been breached, for example due to cracking or scratches, it loses its effectiveness, and corrosion can rapidly propagate across the substrate. The self-healing system we will describe prevents corrosion by healing the damage through a healing reaction triggered by the actual damage event. This self-healing coating solution can be easily applied to most substrate materials, and our dual-capsule healing system provides a general approach to be compatible with most common polymer matrices. Specifically, we expect an excellent anti-corrosion property of the self-healing coatings in damaged parts coated on galvanized metal substrates.

시멘트 페이스트 경화체의 self healing 특성 (Self-Healing Property of Hardened Cement Paste)

  • 김재영;변승호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권2A호
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    • pp.297-304
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    • 2008
  • 콘크리트의 균열이 수밀성을 떨어트리고 내구성을 악화시키는 것은 이미 잘 알려진 사실이다. 균열에 의한 이러한 성능저하는, 콘크리트에 균열이 발생하면 물 뿐만이 아니라 염화물, 이산화탄소, 황산염과 같이 유해한 물질들의 침투가 용이해지기 때문이다. 하지만 균열이 물과 접촉하는 경우 일부는 폐쇄 된다. 이러한 현상을 self-healing이라고 하며, self-healing은 균열면에서 새로이 생성되는 수화물과 밀접한 관련이 있다. 콘크리트의 self-healing과 관련한 상당수의 연구에서 공통적으로 균열면 표면에서 CSH겔이 관찰됨을 확인하였다. 그러나 self-healing에 관한 일부 연구에서는 CSH겔 뿐만 아니라 수산화칼슘 및 에트링자이트가 균열 표면에서 관찰되었다고 보고하였다. 본 연구에서는 self-healing에 의한 수화생성물을 확인하고자 하였으며, 또한 구체방수재가 self-healing에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 균열 표면에 대하여 XRD, DSC, SEM, EDX 분석을 실시한 결과 시멘트계에서 self-healing은 CSH겔, 수산화칼슘, 에트링자이트와 연관이 있음을 확인하였다. 또한 구체방수재가 섬유상(또는 침상)의 수화물의 생성을 촉진하고 이들 수화물이 망목구조 형태를 이루는 것을 확인하였다. 이러한 섬유상의 수화물이 시멘트 계의 self-healing에 매우 효과적인 것으로 판단된다.

콘크리트 교면포장의 자기균열치유 특성에 대한 검토 연구 (A Study on Crack Self-Healing of Concrete Overlay for Bridge Decks)

  • 전성일;윤경구;안지환;최판길
    • 한국도로학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.11-19
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    • 2017
  • PURPOSES : The purpose of this study is to verify the property of self-healing, and to propose an appropriate duration for wet curing of bridge deck concrete overlays. METHODS : In this study, reinforced bars were inserted into concrete molds in order to prevent brittle fracture and induced cracks in the concrete resulting from indirect tension mode. The induced time of concrete cracking was 3 to 7 days, following which the concrete specimens were cured in water. The resulting concrete crack width was measured using image analysis equipment. Additionally, the self-healing tests were performed using the following three mixtures: OPC, SFC, and LMC. RESULTS : Concrete mixtures with crack widths of $150{\mu}m$ or lower were completely healed by Day 28. Hydrates of crack fills were found to be the calcium carbonate. CONCLUSIONS : The cement-based mixtures exhibit properties of self-healing. Considering these properties, it is necessary to increase the curing duration of concrete overlays for bridge decks.

이중 자기치유 메커니즘을 통한 강판의 내부식성 코팅 (Anticorrosive Coating Material with Dual Self-healing Capability for Steel Coating)

  • 이향무;윤수민;김진철;조수현;정인우
    • 접착 및 계면
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    • 제22권2호
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    • pp.47-56
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    • 2021
  • 자기치유 소재를 이용하여 강판을 코팅하는 경우, 코팅 소재에 상처가 날 경우 스스로 상처를 치유하여 강판이 부식되는 것을 방지할 수 있다. 하지만 자기치유 과정에는 시간이 소요되며, 따라서 자기치유가 되기 전에 강판의 상처가 부식 될 수 있다. 본 연구에서는 가역적인 hindered urea bond(HUB)를 통하여 가교 결합을 형성하면서 동시에 부식 방지제로써 작용하는 DTBEDA를 이용하여 듀얼자기치유 메커니즘을 가지는 코팅 소재를 제조하였다. 또한 제조된 소재를 강판에 코팅하여 의료용 메스와 나노/마이크로 압입시험기를 통하여 스크래치에 대한 자기치유 성능을 확인하였으며, DTBEDA의 내부식성 효과를 전기화학 임피던스 분광법(EIS)을 통하여 분석하였다.

키토산-카테콜 하이드로겔의 카테콜 함유량에 따른 유변학적 특성 분석 (Rheological Characteristics of Chitosan-Catechol Hydrogel attributed Catechol Content)

  • 방은지;고혜민
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.249-250
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    • 2022
  • In this study, two types of chitosan-catechol polymers (a-CP and b-CP) were synthesized and mixed with polyvinyl alcohol (PVA) and sodium tetraborate decahydrate (Na2B4O7·10H2O) to form hydrogels. The characteristics of these polymers were tuned by varying the pH during their syntheses, and their structures were characterized using nuclear magnetic resonance spectroscopy and ultraviolet-visible spectroscopy. Rheological and self-healing properties of hydrogels were evaluated. As a result, the viscoelastic modulus was improved due to the increased functional group content, and the self-healing property was excellent regardless of the functional group content.

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카테콜-키토산 하이드로겔의 대용량 합성과 자가 치유 특성 분석 (Catechol-Chitosan Hydrogel: Scale-up Synthesis and Self-Healing Properties)

  • 최회영;고혜민
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.251-252
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    • 2022
  • Chemical crosslinking is the most widely used method for hydrogel preparations. We prepared a hydrogel using chitosan catechol/polyvinyl alcohol and sodium tetraborate decahydrate (Na2B4O7·10H2O). The formation of hydrogels often presents inconsistent results and issues according to the reaction scale. Therefore, we measured and analyzed the self-healing property and viscoelasticity of hydrogels attributed to scale-up synthesis using a rheometer.

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자가 치료 기능과 취소 능력을 가진 효율적인 그룹키 분배 기법 (An Efficient Variant of Self-Healing Group Key Distribution Scheme with Revocation Capability)

  • 강주성;홍도원
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제12C권7호
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    • pp.941-948
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    • 2005
  • 자가 치료 기능을 가진 그룹키 분배 기법은 신뢰성이 약한 네트워크 환경에서 특정 세션의 그룹키 정보를 수신하지 못한 사용자가 그룹 매니저와의 추가적인 통신 없이 스스로 세션키를 복구할 수 있도록 해주는 방식이다. 본 논문에서는 자가 치료 기능을 가진 새로운 그룹키 분배 기법을 제안한다. 여기에서 제안하는 방식은 취소 능력을 가지며, 사용자의 저장 메모리 관점에서 최적이고, 통신 복잡도 측면에서는 기존의 방법들 보다 효율적이다. 최근에 제안된 Blondo 등(13)과 Liu 등(14)의 방식에서 사용한 브로드캐스트 방법을 적절히 원용함으로써 메모리 정장소는 최적이고, 통신 복잡도 관점에서는 기존 두 방식들보다 약 2배정도 개선된 결과를 얻는다. 또한, 제안한 프로토콜이 t-차 순방향 및 역방향 기밀성을 만족한다는 사실을 증명하고, 단일 브로드캐스트 메시지를 통해서 그룹세션키를 복구할 수 있는 보다 효율적인 자가 치료 기능을 가진 그룹키 분배 기법도 가능함을 보인다.

Effects of Healing Agent on Crack Propagation Behavior in Thermal Barrier Coatings

  • Jeon, Soo-Hyeok;Jung, Sung-Hoon;Jung, Yeon-Gil
    • 한국세라믹학회지
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    • 제54권6호
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    • pp.492-498
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    • 2017
  • A thermal barrier coating (TBC) with self-healing property for cracks was proposed to improve reliability during gas turbine operation, including structural design. Effect of healing agent on crack propagation behavior in TBCs with and without buffer layer was investigated through furnace cyclic test (FCT). Molybdenum disilicide ($MoSi_2$) was used as the healing agent; it was encapsulated using a mixture of tetraethyl orthosilicate and sodium methoxide. Buffer layers with composition ratios of 90 : 10 and 80 : 20 wt%, using yttria stabilized zirconia and $MoSi_2$, respectively, were prepared by air plasma spray process. After generating artificial cracks in TBC samples by using Vickers indentation, FCTs were conducted at $1100^{\circ}C$ for a dwell time of 40 min., followed by natural air cooling for 20 min. at room temperature. The cracks were healed in the buffer layer with the healing agent of $MoSi_2$, and it was found that the thermal reliability of TBC can be enhanced by introducing the buffer layer with healing agent in the top coat.

인공지반용 고수밀 기반 자기치유성 콘크리트의 내구특성에 관한 연구 (Studies on the Durable Characteristics of Self-Healing Concrete with High Water-Tightness for Artificial Ground)

  • 송태협;박지선;김병윤
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제35권9호
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    • pp.199-206
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    • 2019
  • Experimental study on the durability characteristics to examine the feasibility of concrete with high water-tightness and self-healing performance to minimize maintenance of concrete for artificial ground is as follows. 1) When blending agent, swelling agents, and curing accelerator were added on the ternary system cement with blast-furnace slag fine particles and fly ash to give a self-healing property, higher blending strengths by 82% at design standard strength of 24MPa and by 74% at design strength of 30MPa, respectively could be obtained. 2) The permeability test for the specimens having high water-tightness and no shrinkage showed that the permeability was reduced at maximum of 98%. However, the permeability was decreased as the design strength was increased, showing the reduction rate of 87% at the design strength of 50MPa. 3) The depth of carbonation of blast-furnace slag and fly ash was increased in all the specimens compared with those of OPC only. However, as the material age was increased, carbonation penetration depth was decreased compared with the reference blend. 4) Compared with the reference blending using only OPC, the freeze-thaw resistance was higher in the case of blending with 40% of blast-furnace slag and 10% of fly ash at the design standard strength of 50MPa. In addition, the freeze-thaw resistance in general was superior in the design standard strength of 50MPa with the lower water-binder ratio (W/B) as compared with the design standard strength of 24MPa and 30MPa with the high water-binder ratios.