• Earthquakes and Structures
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• 제5권4호
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• pp.477-497
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• 2013

This paper reports extensive experimental study done to compare workability and bond strength of five different types of polymer-based bonding agents for reinforcing bars in pinning retrofit. In pinning retrofit, steel pins of 6 to 10 mm diameters are inserted into holes drilled diagonally from mortar joints. This technique is superior to other techniques especially in retrofitting historic masonry constructions because it does not change the appearance of constructions. With an ordinary cement paste as bonding agent, it is very difficult to insert reinforcing bars at larger open times due to poor workability and very thin clearance available. Here, open time represents the time interval between the injection of bonding agent and the insertion of reinforcing bars. Use of polymer-cement paste (PCP), as bonding agent, is proposed in this study, with investigation on workability and bond strengths of various PCPs in brick masonry, at open times up to 10 minutes, which is unavoidable in practice. Corresponding nonlinear finite element models are developed to simulate the experimental observations. From the experimental and analytical study, the Styrene-Butadiene Rubber polymer-cement paste (SBR-PCP) with prior pretreatments of drilled holes showed strong bond with minimum strength variation at larger open times.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.329-340
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• 2016

건설 시장에서는 기존의 건물을 철거하거나 보수하는 사례가 늘어나면서 막대한 양의 건설 폐기물이 발생되고 있다. 건설폐기물의 재활용은 자원절약과 환경보전 그리고 건설 산업의 지속적인 발전을 실현하는데 있어서 중요하다. 이에 따라, 폐콘크리트를 파쇄한 후 생산되는 순환 골재의 가치가 환경적, 경제적인 측면에서 대두되고 있다. 순환 골재를 사용한 콘크리트는 일반 골재를 사용한 콘크리트에 비해 성능이 저하한다고 알려져 있고, 성능 저하의 원인은 부착 이질재(시멘트 페이스트 및 모르타르)의 양과 부착 이질재에 내포하는 공극의 양에 따라 좌우된다고 보고되고 있다. 탄산화 메커니즘에 대한 보고에 따르면 탄산화의 진행에 의해 시멘트계 재료의 공극이 충전된다고 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 순환 골재에 부착한 이질재의 공극 충전에 의한 품질향상을 목표로 하여 탄산화 메커니즘을 기반으로 순환 골재의 부착 이질재 두께에 적합한 최적 탄산화 개질 기간의 추정을 목적으로 한다. 이에 따라, 본 연구에서는 순환 골재의 입도분포에 대한 부착 이질재의 부착율과 부착 두께를 산정하여 부착 이질재를 가정한 모의시험체의 촉진 탄산화 재령에 따른 화학적 정량분석을 통해 재령 경과에 따른 탄산화 깊이를 도출하였다. 또한, 촉진 탄산화 재령과 탄산화 깊이에 대한 상관관계를 바탕으로 부착 이질재 두께에 적합한 순환 골재의 탄산화 개질 추정 기간을 제안하였다.

• Advances in nano research
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• 제16권5호
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• pp.435-444
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• 2024

Microscopic defects within the microstructure of hardened cement paste are the main source of weakness in concrete. As a solution, nano-graphene oxide (GO) can be employed to improve the cement paste microstructure. However, there is a number of disadvantages, e.g., fluidity reduction and non-uniform dispersion. The present study sought to modify GO by fabricating a copolymer (PSGO) in a novel process to exploit the advantages of nano-GO while minimizing its disadvantages. Using 0.03wt% copolymerled to 38.8% higher tensile strength, 29.3% higher compressive strength and 25% higher workability. The SEM images revealed that GO and modified GO enhanced concrete by secondary hydration and bonding with C-S-H, creating a firm, integrated, and foil-like structure, and reducing the crack size and depth.

• 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.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2003년도 학술.기술논문발표회
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• pp.73.2-79
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• 2003

The purpose of this study is to provide the basic data on the optimum method for interfacial separation for an effective recycle of concrete waste by using the thermal properties of concrete. Therefore, this study is proceeded by dividing the interface of concrete into cement paste and fine aggregates or mortar and coarse aggregate, considering the aspect of recycled cement and aggregate as the recycling use of concrete waste. As results of the experiment, in case of recycle cement, the interfacial separation is easily appeared, but it is shown that the mixed amount of powder included in fine aggregate doesn't greatly decrease. But, in case of recycle coarse aggregate, the effect of interfacial separation by preliminary heating is predominant. Especially, the bonding rate of mortar is the lowest when it is heated 5 times for 120 minutes at $300^{\circ}C$. Hence, it is considered that it will be an excellent effect of quality control when the results of this study is applied to a manufacturing system of recycle coarse aggregate which is about to put into practical use.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.341-348
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• 2016

현재, 해체되는 콘크리트는 연간 4000만톤에 이르고 있고, 전체 건설폐기물 중에서 60.8%로서 가장 큰 비중을 차지하고 있으며, 그 중의 약 97.5%는 재활용 되고 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 이러한 폐 콘크리트의 사용용도는 대부분 저부가가치 산업에 머물고 있는 실정이며, 향후 건축물의 노후화로 더욱 증가하는 폐 콘크리트의 발생량을 감안하면 구조용 콘크리트로의 전용이 절실하다. 따라서, 본 연구에서는 순환 골재를 구조용 콘크리트로의 적용을 위하여 부착 이질재(시멘트 페이스트 및 모르타르)의 촉진 탄산화 개질 방법을 이용하여 순환 골재의 품질 향상을 위한 최적 개질 기간의 추정을 목적으로 한다. 선행 연구를 통해 도출된 순환 골재의 부착 이질재 두께와 각 부착 두께에 적합한 탄산화 기간을 바탕으로 촉진 탄산화 진행에 따른 공극구조 특성 및 물리적 특성 변화를 분석하였다. 그 결과, 탄산화가 진행됨에 따라 부착 이질재의 세공량과 흡수율이 감소하고, 밀도는 증가하여 품질이 향상되는 경향을 나타내었으나, 일정 재령 이후에는 경향이 역전되어 품질이 저하하는 결과를 나타내었다. 따라서, 선행 연구 결과와 본 연구 시험 결과를 종합하여 순환 잔 골재와 순환 굵은 골재의 최적 탄산화 개질기간을 각각 4일, 14일로 제안하였다.

• Computers and Concrete
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• 제26권3호
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• pp.257-273
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• 2020

Concrete bond strength with steel re-bars depends on multiple factors including concrete-steel interface and mechanical properties of concrete. However, the hydration development of cementitious paste, and in turn the mechanical properties of concrete, are negatively affected by cold weather. This study aimed at exploring the concrete-steel bonding behavior in concrete cast and cured under freezing temperatures. Three concrete mixtures were cast and cured at -10 and -20℃. The mixtures were protected using conventional insulation blankets and a hybrid system consisting of insulation blankets and phase change materials. The mixtures comprised General Use cement, fly ash (20%), nano-silica (6%) and calcium nitrate-nitrite as a cold weather admixture system. The mixtures were tested in terms of internal temperature, compressive, tensile strengths, and modulus of elasticity. In addition, the bond strength between concrete and steel re-bars were evaluated by a pull-out test, while the quality of the interface between concrete and steel was assessed by thermal and microscopy studies. In addition, the internal heat evolution and force-slip relationship were modeled based on energy conservation and stress-strain relationships, respectively using three-dimensional (3D) finite-element software. The results showed the reliability of the proposed models to accurately predict concrete heat evolution as well as bond strength relative to experimental data. The hybrid protection system and nano-modified concrete mixtures produced good quality concrete-steel interface with adequate bond strength, without need for heating operations before casting and during curing under freezing temperatures down to -20℃.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
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• pp.305-308
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• 2005

The sulfuric acid may react with the hardened cement paste and originate expansive products which can induce swelling and disaggregation of concrete. The purpose of this study is to estimate the antibacterial performance of antibiotics and the effect of absorbed condition of restorative mortar, the number of coating times and coating contents with antibiotic on the fundamental properties of restorative mortar spead with antibiotics. Also, testing items such as bonding strength, abrasion contents, contents of water absorption, contents of air permeability was tested to estimate the fundamental properties in this study. In results, the novellus bacillus inhabiting in sewer concrete structures was restrained by antibiotics developed in this study. And bonding strength of restorative mortar spread with antibiotics was similla to that of plain mortar. But, resistance to abrasion, water absorption and air permeability of restorative mortar spread with antibiotics was superior to that of plain mortar.

• 콘크리트학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.206-212
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• 2001

본 연구는 콘크리트 면처리재 (Concrete Surface Preparator)와 기존의 견출공법에서 사용한 플라스터의 재료적 특성을 비교검토함으로써 콘크리트 면처리재의 사용가능성 및 품질특성을 규명하고자 하였다. 이를 위하여 실험은 콘크리트 면처리재와 기존의 견출공법에 사용되는 시멘트에 혼화제를 첨가한 플라스터를 사용하여 KS F 4716에 규정하고 있는 시험방법에 의하여 실험을 실시하여 콘크리트 면처리재와 플라스터의 성능비교 및 KS에서 제시하고 있는 성능기준의 만족여부를 고찰하여 그 활용가능성을 검토하였다. 그 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 콘크리트 면처리재는 초기 건조수축에 의한 잔갈림과 균열의 발생이 없어, 기존 견출공사에 비해 우수한 것으로 나타났다. 콘크리트 면처리재는 기존 시멘트 페이스트를 사용한 경우보다 1.6배 높은 부착강도를 나타냈다. 콘크리트 면처리재는 표면의 평활도 및 마무리 정도가 기존 견출공사에 비해 우수하였으며 콘크리트 바탕바름제의 규정 모두를 만족하는 것으로 나타났다. 이와 같이 콘크리트 면처리재는 기존의 견출공사에서 사용되는 혼화제를 혼입한 시멘트 페이스트보다 재료적 특성면에서 우수한 재료로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.461-464
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• 2008

본 연구는 섬유보강 콘크리트를 사용한 APT 공용부 무근 콘크리트 균열저감공법의 적용을 위하여 국내에서 판매되는 섬유 종류별 표준사용량을 사용한 콘크리트의 역학적 특성을 분석한 것으로써, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 굳지않은 콘크리트의 특성으로 슬럼프는 섬유 혼입 시 약간감소하는 것으로 나타났는데, 이는 섬유의 표면적 증가 및 섬유의 가교작용에 기인한 결과로 분석된다. 경화 콘크리트의 특성으로 섬유 혼합 시 압축강도는 섬유와 시멘트 페이스트와의 부착력 저하에 의해 약간 감소하는 것으로 나타났고, 인장강도는 섬유의 가교작용에 의해 약간 증가하는 것으로 나타났으며, 휨강도 및 건조수축 길이변화는 큰 차이가 없는 것으로 판단된다.