• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.113-119
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• 2019

매립지 감소 및 천연 잔골재의 부족으로 인해 산업부산물을 콘크리트의 골재로 사용하려는 연구가 최근 들어 빠르게 진행되고 있다. 본 연구에서는 EOS 잔골재를 치환하여,OPC 콘크리트 배합과 GGBFS 배합을 대상으로 초기재령에서의 공학적 특성을 평가하였다. 실험은 EOS 잔골재를 0%, 30%, 50%로 치환, GGBFS를 0%, 40% 치환하여 물-결합재비 60% 콘크리트로 실험을 진행하였다. 굳지 않은 콘크리트에서 슬럼프, 공기량, 단위용적질량을 평가하였으며, 경화 콘크리트에서 압축강도와 NT BUILD 492 방법을 이용한 염화물 확산계수를 도출하고 EOS 골재 치환에 따른 내구성능을 평가하였다. 본 연구의 실험결과 EOS 잔골재를 치환함에 따라 재령 3일, 7일까지는 압축강도 발현이 각 기준 배합에 비해 증가함을 확인하였지만, 재령 28일에서는 일부 감소하는 것을 확인하였다. 또한 촉진 염화물 침투 실험결과, GGBFS 콘크리트 배합에서 OPC콘크리트 배합과 비교하여 약 60~67% 감소하였으며, EOS 잔골재 50% 치환 배합에서 가장 낮은 염화물 확산계수가 나타남에 따라 EOS 잔골재가 OPC 및 GGBFS 콘크리트에 사용될 수 있는 공학적 가능성을 제시하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제85권1호
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• pp.29-53
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• 2023

High-strength shielding concrete against gamma radiation is a priority for many medical and industrial facilities. This paper aimed to investigate the gamma-ray shielding properties of high-strength hematite concrete mixed with silica fume (SF) with nanoparticles of lead dioxide (PbO₂), tungsten oxide (WO₃), and bismuth oxide (Bi₂O₃). The effect of mixing steel fibres with the aforementioned binders was also investigated. The reference mixture was prepared for high-strength concrete (HSCC) containing 100% hematite coarse and fine aggregate. Thirteen mixtures containing 5% SF and nanoparticles of PbO₂, WO₃, and Bi₂O₃ (2%, 5%, and 7% of the cement mass, respectively) were prepared. Steel fibres were added at a volume ratio of 0.28% of the volume of concrete with 5% of nanoparticles. The slump test was conducted to workability of fresh concrete Unit weight water permeability, compressive strength, splitting tensile strength, flexural strength, and modulus of elasticity tests were conducted to assess concrete's engineering properties at 28 days. Gamma-ray radiation of 137Cs emits photons with an energy of 662 keV, and that of 60Co emits two photons with energies of 1173 and 1332 keV were applied on concrete specimens to assess radiation shielding properties. Nanoparticles partially replacing cement reduced slump in workability of fresh concrete. The compressive strength of mixtures, including nanoparticles was shown to be greater, achieving 94.5 MPa for the mixture consisting of 7.5 PbO2. In contrast, the mixture (5PbO₂-F) containing steel fibres achieved the highest values for splitting tensile, flexural strength, and modulus of elasticity (11.71, 15.97, and 42,840 MPa, respectively). High-strength shielded concrete (7.5PbO2) showed the best radiation protection. It also showed the minimum concrete thickness required to prevent the transmission of radiation.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.243-252
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• 2019

최근 지하공간의 활용도가 높아짐에 따라 지하굴착의 수요가 증가하는 추세에 있다. 본 연구에서는 기존의 주열식 흙막이 말뚝공법의 문제점을 크게 개선하면서 향후 도심지에서 30m 이상의 대심도 지반 굴착시 발생 가능한 지반함몰 및 주변지반의 영향을 최소화할 수 있는 흙막이 CS-H 벽체의 개발 및 안정성 평가를 위하여 지반 신소재를 이용한 콘크리트 배합을 실시하였다. 지반신소재 벽체 재료로는 강섬유, 합성섬유, 유리섬유의 섬유보강재 배합과 풍쇄슬래그, 페로니켈의 잔골재 대체재를 선택하여 배합시험을 실시하였다. 또한 각 배합별 적절한 배합비를 선정하기 위하여 슬럼프시험, 압축강도 및 탄성계수, 휨강도, 할렬인장강도, 삼축투수 시험을 수행하였다. 시험결과 개발하고자 하는 CS-H 벽체에서 강섬유 배합조건의 시험값이 다른 기준값에 비해 매우 우수한 결과를 나타내어 가장 적합한 것으로 평가되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권3호
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• pp.211-218
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• 2018

이 연구에서는 국내산 인공 경량골재를 사용한 콘크리트의 실험결과를 바탕으로 콘크리트 표준시방서의 관련내용에 대한 합리성 및 개정의 필요성을 평가하였다. 국내 표준시방서의 내용은 ACI 211.2, ACI 213, ACI 301, JASS 5 및 CEB-FIP 시방내용들과 비교하였다. 국내산 인공 경량 잔골재의 연속적 입도분포를 위해서는 최대직경 2.5mm 이하의 천연모래 혼입이 요구되었다. 경량골재 콘크리트의 재료분리 및 과도한 블리딩을 제어하기 위해서는 현재 시방서에서 제시된 최대 물-결합재비와 단위수량에 대한 수정이 요구되었다. 특히, 배합 목표성능인 초기 슬럼프, 28일 압축강도, 공기량 및 기건 단위용적중량에 대해 경량골재 콘크리트의 합리적인 배합설계 절차의 확립이 요구되었다. 결과적으로 콘크리트 표준시방서는 국내산 인공 경량골재의 특성을 고려하여 전반적이 개정이 요구되었다.

• KIEAE Journal
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• 제8권5호
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• pp.55-60
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• 2008

The purpose of this study is to increase the use of Hwangto and examine the strength according to what it is compounded with. Hwangto-concrete containing Hwanto without cement nor organic chemical products were compared to the traditional cement concrete through some durability experiments. We expect to gain more knowledge on the potentials of Hwangto-concrete as an architectural source. 1) As Hwangto binder amount rises, the value of slump increases too. The reason is that the increase of the quantity of cement causes the increase of the amount of material and the decrease of the amount of aggregate. 2) When the mixed component into Hwangto-concrete remains at 2%, the compress strength is generally dispersed high along the per unit fission, in case the amount of which is at $400(g/m^3)$. The highest compress strength is 39MPa. It means that it can be applied to common structures and we need to conduct a basic property test to ensure the strength and fluidness. 3) Hwangto-concrete is expected to be highly used in the ocean structure and chemical industry because it has better resistance to sulfuric acid and to hydrochloric acid than the cement-concrete has. The result of this study is as follows. It is expected that Hwangto-concrete will be widely applied and further research on its durability and tests for its basic substantial characteristics based on future component added to it.

• Advances in concrete construction
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• 제8권2호
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• pp.127-137
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• 2019

Roller Compacted Concrete (RCC) is a zero slump concrete consisting of a mixture of cementitious materials, sand, dense graded aggregates and water. In this study, an attempt has been made to investigate the effect of aggregate type on strength and abrasion resistance of RCC made by using granulated blast furnace slag (GGBS) as partial replacement of cement. Mix proportions of RCC were finalized based upon the optimum water content achieved in compaction test. Two different series of RCC mixes were prepared with two different aggregates: crushed gravel and limestone aggregates. In both series, cement was partially replaced with GGBS at a replacement level of 20%, 40% and 60%. Strength Properties and abrasion resistance of the resultant mixes was investigated. Abrasion resistance becomes an essential parameter for understanding the acceptability of RCC for rigid pavements. Experimental results show that limestone aggregates, with optimum percentage of GGBS, perform better in compressive strength and abrasion resistance as compared to the use of crushed gravel aggregates. Observed results are further supported by stoichiometric analysis of the mixes by using basic stoichiometric equations for hydration of major cement compounds.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.439-446
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• 2013

이 연구의 목적은 국내생산이 가능한 자철석을 이용한 중량 콘크리트의 유동성 및 역학적 특성을 평가하고 설계기준의 안전성을 확인하는 것이다. 주요변수로는 물-시멘트 비와 보통중량 굵은골재(화강석)의 치환율이다. 배합된 콘크리트 기건 단위용적질량은 $2446{\sim}3426kg/m^3$ 범위에 있었다. 측정된 역학적 특성들은 압축강도, 응력-변형률관계, 탄성계수, 쪼갬인장강도, 파괴계수 그리고 철근과의 부착응력-미끄러짐 관계 등이다. 실험 결과, 자철석 중량 콘크리트의 초기 슬럼프는 보통중량 굵은골재 치환율이 증가할수록 향상하였다. 압축강도, 인장저항성 등의 역학적 특성은 굵은골재 치환율에 따른 영향이 미미하였으나, 응력-변형률 관계와 탄성계수는 콘크리트 단위용적질량에 중요한 영향을 받았다. ACI 349-06 및 CEB-FIP 제안모델들은 일반적으로 자철석 중량 콘크리트의 역학적 특성들에 대해 안전측에 있지만, 탄성계수 및 쪼갬인장강도에 대해서는 콘크리트 단위용적질량을 고려하여 보완될 필요가 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.405-412
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• 2008

친환경 콘크리트 개발의 의미와 한계를 파악하기 위해 알칼리 활성 경량콘크리트 6배합이 실험되었다. 무시멘트 친환경 결합재를 생산하기 위해 고로슬래그와 분말형 규산나트륨이 각각 모재와 활성화제로 이용되었다. 최대직경 13 mm의 경량골재가 굵은골재로 이용되었으며, 최대직경 5 mm의 경량골재가 천연모래의 용적비로 0, 15, 30, 50, 75 및 100% 치환되었다. 굳지 않은 콘크리트에서는 시간경과에 따른 슬럼프 변화가 측정되었으며, 굳은 콘크리트에서는 재령에 따른 압축강도 발현속도, 할렬인장강도, 파괴계수, 탄성계수, 응력-변형률 관계, 부착강도 및 건조수축 변형률이 측정되었다. 실험된 알칼리 활성 경량콘크리트의 압축강도는 경량 잔골재 치환율이 30% 이상일 때 급격히 감소하였다. 특히 사용된 경량골재의 불연속 입도분포는 콘크리트의 역학적 특성들을 나쁘게 만들었다. 알칼리 활성 경량콘크리트의 역학적 특성들은 보통포틀랜드시멘트 경량콘크리트를 위해 제시된 ACI 318-05 및 EC 2 설계기준 또는 Slate 등의 제안모델들과 비교되었다. 또한 측정된 응력-변형률 관계는 보통포틀랜드시멘트 경량콘크리트의 실험 결과에 근거하여 제시된 Tasnimi의 모델과 비교되었다. 실험 결과와 각 제안 모델들과의 비교는 잘 일치하지 않았다.

• 한국세라믹학회지
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• 제41권3호
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• pp.221-228
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• 2004

국내에서는 최근 구조물 증축에 필요한 경량골재를 중국 및 일본 등에서 수입해 사용하고 있는 실정이고, 환경오염에 대한 관심 또한 고조되면서 폐기물의 처리, 처분 문제가 심각하게 대두되고 있다. 이에 순수 국내 기술로 폐기물과 점토질 원료를 습식혼합, 로터리 킬른에서 소성하여 인공경량골재를 제조한 후 기본 물성을 평가하였고 경량콘크리트에 적용하여 강도특성을 고찰하였다. 인공경량골재의 절건비중은 1.4～1.7, 흡수율은 13～16%이었으며, 파쇄율은 약 30～55%로 강자갈이나 쇄석과 비교하여 10% 이상 높은 수치를 나타내었고 파쇄 형상에서도 차이를 보였다. 골재를 2mm 이하로 분쇄하여 TCLP 용출시험 후 추출된 여액을 ICP-AES로 분석한 결과, 검출한계 이하 또는 용출량 기준치 이하로 용출되었다. 제조된 인공경량골재를 사용한 경량콘크리트 공시체를 제작하여 슬럼프, 압축강도, 휨파괴변형 특성을 시험하였다. 시험 결과, 인공골재 치환율 30vo1%, 물시멘트비 45wt%인 공시체에서의 슬럼프 및 압축강도 특성이 가장 우수하였다. 경량골재 콘크리트의 슬럼프 및 압축강도 시험결과를 통해 도출된 최적배합을 바탕으로 경량콘크리트 패널을 제작하여 단열 및 차음특성을 시험한 결과, 평균 열관류율은 3.293W/$m^2$$^{\circ}C$로 쇄석콘크리트에 비해 약 15% 우수하였으며, 음향투과손실은 500Hz에서 50.9㏈로 기준치를 약 13% 상회하는 결과를 보였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권10호
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• pp.37-47
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• 2015

최근 콘크리트의 성능 향상 및 현장 공사 품질관리 개선으로 인해 현장타설말뚝의 콘크리트 품질이 많이 향상되었지만 아직까지도 콘크리트에 대하여 기존에 보수적인 품질관리 기준을 적용하고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 타설시 슬럼프량, 염분량, 공기량, 외기온도 등이 콘크리트 공시체 강도에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해서 인천 송도지역 기초시공현장에서 6개월 이상 동안 시공된 현장타설말뚝 타설시 제작한 공시체 200개 이상의 자료를 분석하여 데이터베이스를 구축하고 통계 분석하였다. 굵은 골재 최대치수 25mm, 압축강도 40MPa, 슬럼프 180mm 기준으로 배합한 콘크리트 공시체 자료로부터 재령일별 압축강도 분포와 외기온도, 콘크리트 온도, 슬럼프, 공기량, 염분량 등의 인자가 콘크리트 압축강도에 미치는 영향을 조사하였다. 조사 결과 "콘크리트 타설시 콘크리트 온도와 외기온도의 차이"가 공시체 7일과 28일 압축강도에 미치는 영향이 가장 큰 것으로 확인되었다.