• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제26권3호
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• pp.209-222
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• 2024

토압식(Earth Pressure Balance) 쉴드 TBM (Tunnel Boring Machine)은 기계화 터널 굴착 공법 중 이수식(Slurry) 쉴드 TBM에 비하여 슬러리 처리 시설을 필요하지 않아 설비가 간단하고 진동과 소음이 적어 최근에 터널 시공에 널리 사용되고 있다. 토압식 쉴드 TBM으로 터널 굴착 시 첨가제를 활용하여 굴착토 물성을 개선하는 쏘일 컨디셔닝(soil conditioning) 기법을 적용하며, 이를 통해 토압식 쉴드 TBM을 적용할 수 있는 지반의 범위를 확장할 수 있다. 본 연구에서는 쏘일 컨디셔닝을 위한 첨가제로 주로 사용되는 폴리머를 대체할 수 있는 바이오폴리머(biopolymer)의 일종인 잔탄검(xanthan gum)의 적용성을 검토하였다. 바이오폴리머란 생물학적 기원으로 생성된 폴리머로써 모두 생분해가 가능하다. 환경에 유해한 성분을 함유하고 있는 일반 폴리머(폴리아크릴산계 폴리머)와 달리 잔탄검은 유독성이 거의 없고 환경에 미치는 영향이 적어 친환경 소재로 각광받고 있다. 슬럼프 시험을 통해 유사한 워커빌리티(workability)를 보이는 시험조건을 선정하고, 실내 가압 베인전단 시험을 통해 유동학적(rheological) 특성을 평가하였다. 유사한 슬럼프 값을 보이더라도 잔탄검의 함유량이 증가할수록 유동곡선(flow curve)상에 첨두강도가 감소하는 경향이 나타났으며, 이를 통해 잔탄검 함량과 첨두강도 사이의 상관관계를 도출하였다. 일반 폴리머를 잔탄검으로 대체한다면 환경친화적이라는 장점과 더불어 장비 부하를 감소시켜 안정적인 TBM 운용이 가능할 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.106-114
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• 2006

본 연구는 개발된 저수축 고성능 콘크리트를 대상으로 모의부재 시험체에 있어서 콘크리트의 기초적 물성과 수축특성에 대하여 검토한 것이다. 실험연구 결과, 콘크리트의 배합특성으로 제안 배합은 목표 슬럼프플로우 및 목표 공기량을 만족하기 위해 SP제량 증가, AE제량 감소의 배합보정이 필요하였다. 응결시간은 제안 배합이 8시간 정도 빠르게 나타났으며, 굳은 콘크리트의 압축강도는 60MPa 이상의 고강도로 나타냈다. 수축특성으로 제안 배합 자기수축의 경우 플레인 배합 자기수축에 비해 50% 정도 저감되었고, 제안 배합의 중심부 건조수축은 수분발산이 없는 것에 기인하여 자기수축과 유사한 경향이었으나, 표면부는 크게 수축하였다. 단, 철근배근 시험체인 경우는 철근구속에 의해 내부 및 표면의 수축량이 작게 나타났다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2005년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.183-186
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• 2005

This study investigates material properties of epoxy resins and reinforced materials for adhesion repairing-reinforced of RC construction. According to the test. elasticity modulus of mortar indicated 16-26(GPa) and that of concrete was 18-27(GPa). It became decreased as mixture proportion, W/C and fluidity of both mortar and concrete increased In addition the elasticity modulus of epoxy resins exhibited around 45.3-220(GPa), while that of steel plate and Carbon Bar indicated 338(GPa) and 34.1 (GPa), respectively. It is obvious that individual materials had big different value of elasticity modulus. Meanwhile, thermal expansion coefficients of mortar was 10-13 ${\mu}\varepsilon$ /$^{\circ}C$ and that of concrete was 9-11 $\mu \varepsilon$ /$^{\circ}C$ The increase of mixture Voportion and W/C resulted in lower value of thermal expansion coefficients and the increase of flow and slump exhibited slightly higher value. The epoxy resin indicated 41-54 ${\mu}\varepsilon$ /$^{\circ}C$ which is 4-5 times larger value than concrete and steel plate and Carbon Bar was 11.93 ${\mu}\varepsilon$ /$^{\circ}C$ and -1.68 ${\mu}\varepsilon$ /$^{\circ}C$ respectively. Hence, the adhesion strength of the epoxy resins should be considered before it is used in field condition, due to different thermal expansion coefficient of each material.

• 토지주택연구
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• 제3권3호
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• pp.287-297
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• 2012

보통포틀랜드시멘트(OPC)와 고로슬래그 및 플라이애시 만으로 설계기준압축강도 80MPa의 3성분계 고강도콘크리트(이하 고강도콘크리트)를 개발하기 위하여, 고로슬래그와 플라이애시의 대체율이 고강도콘크리트의 경화전 후 재료물성 변화에 미치는 영향을 평가하였다. 고강도콘크리트의 경화전후 재료물성 평가결과, 고로슬래그와 플라이애시 대체율이 최대 30%까지 증가할수록 유동성과 장기강도가 우수한 것으로 나타났다. 또한 OPC만으로 제작된 시험체와 비교하여 길이변화 특성이 우수하며, 혼화재 사용에 따른 탄산화는 없는 것으로 나타났다. 고강도콘크리트 재료물성 평가결과, 고로슬래그 대체율 25%, 플라이애시 대체율 15%일 경우, 경화전 후 재료물성이 가장 우수한 것으로 나타났다. 이 연구결과는 향후 고가의 실리카퓸을 대체할 수 있는 고강도콘크리트의 개발에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.373-376
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• 2008

150MPa 수준의 초고강도 콘크리트를 제조하기 위하여 프리믹스형태의 시멘트를 제조하였고, 각 시멘트의 특성별로 초고강도 콘크리트 배합특성과 재령별 강도발현 특성을 비교하였다. 실험결과 콘크리트의 배합에 소요되는 시간은 콘크리트 각 재료가 충분히 활성화되기까지 대략 5분에서 6분 사이에 콘크리트 믹싱이 완료되는 것으로 나타났다. 콘크리트의 압축강도는 재령 28일을 기준으로 7일에서는 77%, 14일에서는 87%정, 56일에서는 약 102%정도로 나타났으며, 150MPa 정도의 초고강도 콘크리트 제조를 위하여 OPC는 54%내외, 슬래그미분말은 25${\sim}$30%, 실리카흄은 10${\sim}$15% 정도의 범위에서 프리믹스시멘트를 제조하여 콘크리트 배합에 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 그리고 초고강도 콘크리트는 매우 큰 점성을 가질 수 있어 이러한 점성과 콘크리트 타설 및 작업과의 상관성을 고려하여 플로우치는 700${\sim}$750mm정도를 확보하여야 할 것으로 판단된다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권9호
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• pp.143-150
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• 2019

본 연구는 고무경도계인 Durometer를 사용하여 콘크리트의 표면마감 작업시간 결정과 관련있는 응결시간을 판정하는 방법에 대하여 제안하고자 하였다. 연구의 결과로 Durometer 사용시 모르타르와 콘크리트의 두가지 요소 모두에서 Proctor 관입저항기와 높은 상관성이 있는 것으로 분석되어 Durometer를 사용한다면 콘크리트의 과학적이고 정량적인 응결시간을 확인 할수 있을 것이라 판단된다. 따라서 Durometer C 타입의 경우는 초결 측정으로 40 HD로 하여 마감작업 가능 시간결정에, D 타입의 경우는 10 HD로 하여 종결시간 측정으로 마감작업의 한계시간, 양생개시 시간 확인 등에 유용하게 활용될 수 있는 것으로 판단된다.

• Advances in concrete construction
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• 제13권6호
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• pp.433-450
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• 2022

The conventional disposal methods of waste tires are harmful to the environment. Moreover, the recycling/reuse of waste tires in domestic and industrial applications is limited due to parent product's quality control and environmental concerns. Additionally, the recycling industry often prefers powdered rubber particles (<0.60 mm). However, the processing of waste tires yields both powdered and coarser (>0.60 mm) size fractions. Reprocessing of coarser rubber requires higher energy increasing the product cost. Therefore, the waste tire rubber (WTR) less favored by the recycling industry is encouraged for use in construction products as one of the environment-friendly disposal methods. In this study, WTR fiber >0.60 mm size fraction is collected from the industry and sorted into 0.60-1.18, 1.18-2.36-, and 2.36-4.75-mm sizes. The effects of different fiber size fractions are studied by incorporating it as fine aggregates at 10%, 20%, and 30% in the self-compacting rubberized concrete (SCRC). The experimental investigations are carried out by performing fresh and hardened state tests. As the fresh state tests, the slump-flow, T500, V-funnel, and L-box are performed. As the hardened state tests, the scanning electron microscope, compressive strength, flexural strength and split tensile strength tests are conducted. Also, the water absorption, porosity, and ultrasonic pulse velocity tests are performed to measure durability. Furthermore, SCRC's energy absorption capacity is evaluated using the falling weight impact test. The statistical significance of content and size fraction of WTR fiber on SCRC is evaluated using the analysis of variance (ANOVA). As the general conclusion, implementation of various size fraction WTR fiber as fine aggregate showed potential for producing concrete for construction applications. Thus, use of WTR fiber in concrete is suggested for safe, and feasible waste tire disposal.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.25-31
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• 2023

본 연구에서는 CO₂ 고정화 탈황석고(CFBG)의 건조온도에 따른 기초 물성 및 슬래그 시멘트의 자극재로 활용 가능성을 검토하였으며, 콘크리트 배합 시험을 통한 성능평가를 진행하였다. CFBG의 주요 성분은 CaO 및 SO₃로 나타났으며 건조온도가 증가함에 따라 CaO 및 SO₃가 증가하였다. 미건조 CFBG는 함수율이 15.7 %로 나타났으며 건조온도 85 ℃는 1.7 %, 105℃ 는 0.03 %로 나타났다. CFBG를 사용한 모르타르는 건조온도 증가에 따라 플로값이 저하하는 경향이었으며 압축강도는 FGB 사용 배합과 동등 수준을 나타냈다. CFBG SC를 사용 콘크리트 실험 결과 슬럼프 및 공기량은 60분 경과 후 모두 목표 범위를 만족하였으며, 압축강도는 일반 3성분계 배합 대비 전반적으로 증가하는 경향이었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제88권2호
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• pp.141-157
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• 2023

In the present paper, the effect of recycled aggregates on the rheological and mechanical properties of self-consolidating concrete is investigated experimentally and numerically. Hence, the specimen with two types of recycled aggregates, i.e., known and unknown resistance origins, are utilized for the studied specimens. The experiments in this study are designed using the Box-Behnken method, which is one of the response surface methods. Input variables in mixtures include silica fume in the range of 5-15% as a percentage substitute for cement weight and recycled coarse and fine aggregates in the range of 0-50% for both series of recycled materials as a substitute for natural materials. The studied responses are slump flow, V funnel, compressive strength, tensile strength, and durability. The results indicate that the increase in the amount of recycled aggregates reduces the rheological and mechanical properties of the mixtures, while silica fume effectively improves the mechanical properties. In addition, the results demonstrate that the fine recycled aggregates affect the total response of the concrete significantly. The results of tensile and compressive strengths indicate that the mixtures including 50% recycled materials with known resistance origin demonstrate better responses up to 8 and 10% compared to the materials with unknown resistance origins, respectively. Recycled materials with a specific resistance origin also show better results than recycled materials with an unknown resistance origin. Durability test results represent those concretes containing recycled coarse aggregates have lower strength compared to recycled fine aggregates. Also, a series of mathematical relationships for all the responses are presented using variance analysis to predict mixtures' rheological and mechanical properties.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.315-322
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• 2017

본 연구는 결합재에 따른 자기충전 콘크리트의 현장 최적배합비의 선정 및 이에 따른 현장 시공성과 경제성을 평가하기 위한 것이다. 결합재로 슬래그 함량이 46.5%인 슬래그계와 $C_2S$함량이 51.4%인 벨라이트계, 그리고 석회석 미분말이 사용되었다. 물-시멘트비를 대상으로 유동성, 충전성, 재령별 압축강도를 측정하여 현장 최적배합조건을 선정하였으며, 이에 따른 평가항목으로 응결시간, 블리딩, 침하깊이, 단열온도 상승시험을 실시하였다. 현장 시공성 및 경제성 평가를 위하여 현장시공에 따른 콘크리트 물량과 재료비를 분석하였다. 실험결과, 유동성 및 압축강도에 만족하는 물-시멘트비는 슬래그계 41.0%, 벨라이트계 51.0%이며, 응결시간 및 블리딩량 종료시간은 슬래그계가 빨랐지만, 블리딩량은 슬래그계가 큰 것으로 나타났다. 단열온도 상승량 및 상승속도는 벨라이트계가 낮은 것으로 나타났다. 또한 배처 플랜트의 최적 배합시간은 75초가 적합하였으며 생산량은 $100{\sim}110m^3/hr$이었다. 재료비 및 콘크리트 물량에서 벨라이트계가 슬래그계보다 각각 14.0% 및 3.3% 절감되는 것으로 나타났기 때문에, 재령별 압축강도 발현을 제외하면 벨라이트계 자기충전 콘크리트가 시공성 및 경제성 등에서 우수하였다.