• 제목/요약/키워드: cement matrix

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VAE 분말수지가 고강도 폴리머 시멘트 모르타르의 강도 특성에 미치는 영향 (Effect of VAE Type Powder Polymer on Strength Properties of High Strength Polymer Cement Mortars)

  • 최중구;이건철;고경택;류금성
    • 한국건축시공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.299-306
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    • 2015
  • 현재 건축분야에서는 시멘트 혼화용 폴리머를 혼입한 연구가 진행되고 있는 상황이다. 하지만 대부분의 연구는 보통강도 배합을 대상으로 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 연구에서는 고강도 배합과 보통강도 배합에 VAE 계열의 분말형 폴리머를 혼입하여 고강도 폴리머 시멘트 모르타르의 강도 특성 및 역학적 성질을 검토하고자 하였다. 실험결과, 고강도 배합의 경우 VAE 폴리머 적용 시 폴리머 혼입양이 증가할수록 보통강도 배합에 비해 압축강도 및 휨강도가 감소하는 단점을 나타내지만, 폴리머필름 형성으로 인하여 인장강도 및 부착강도가 향상되는 장점을 나타내었다.

슬러리형 셀룰로오즈 파이버를 혼입한 시멘트 모르타르의 강도 특성 (Strength Properties of Cement Mortar with Slurry-Typed Cellulous Fiber)

  • 류화성;신상헌;권성준
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.210-215
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    • 2019
  • 비표면적이 큰 콘크리트 구조체의 균열의 경우 재료적인 거동(수화열 및 건조수축)으로 균열이 발생하기 쉽다. 최근 들어 섬유를 혼입함으로서 콘크리트의 강도 및 균열 저항성 개선에 대한 많은 연구가 진행 중인데 주로 압축강도 개선보다는 인장강도 개선을 통하여 재료적 균열에 대한 저항을 높이는 연구에 집중되고 있다. 본 연구에서는 셀룰로오즈 섬유를 슬러리형으로 제조하여 이를 혼입한 시멘트 모르타르의 작업성, 압축강도 및 휨강도를 평가하였으며, SEM 측정을 통하여 섬유재의 뽑힘특성을 평가하였다. CF 혼입률을 $0.5kg/m^3{\sim}1.0kg/m^3$으로 혼입할 경우, 휨강도를 크게 향상 시킬 수 있으며, 일반 플라스틱 섬유재와 달리 뽑힘 시 충분한 조도를 가지고 있음이 관측되었다.

아질산칼슘 방청제를 사용한 시멘트 경화체 내의 염소이온 거동 특성 (Characteristics of Chloride Ion Behavior in an Cement Matrix Using Calcium Nitrite Inhibitor)

  • 신민철;안기용
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.206-213
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    • 2024
  • 본 연구는 염소이온이 침투한 시멘트 모르타르에서의 아질산칼슘(Ca(NO2)2) 방청제의 방청 효과에 대한 실험적 연구이다. 이를 위하여 아질산칼슘 방청제를 함유한 시멘트 모르타르에 대하여 내부식성과 염화물 이동에 대한 실험을 실시하였다. 그 결과 아질산칼슘 방청제의 사용량을 증가하면 할수록 철근부식에 대한 염화물 임계 농도값이 증가한 반면, 염소이온의 이동속도는 빨라지는 것을 확인하였다. 그러나 아질산칼슘 방청제를 사용한 시멘트 모르타르의 경우 염소이온의 이동속도가 빨라서 부식 발생시간을 단언하는 것은 어려움이 있었다. 그러나 철근부식에 영향을 미치지 않을 아질산칼슘의 사용량은 본 연구의 범위에서는 시멘트 중량 대비 2.0~3.0% 수준의 결과를 나타내었다.

광촉매 TiO2 루타일 타입 치환율에 따른 미세먼지 흡착형 경화체의 강도 특성 (Strength Properties of Fine Dust Adsorption Matrix using Photocatalyst TiO2 Rutile Replacement Ratio)

  • 경인수;이원규;이상수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2019년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.174-175
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    • 2019
  • Recently, due to air pollution caused by fine dust, it is considered as a social problem. Increasing fine dust has intensified air pollution, causing many diseases and damages. This year, Seoul, South Korea, reached a severe level of fine dust pollution worldwide. The Ministry of Environment has strengthened the environmental standard for fine dust (PM2.5) from $50{\mu}g/m^3$ to $35{\mu}g/m^3$ since March 2018. When fine dust enters the human body, it causes bronchial or skin elongation such as respiratory allergies, irritable pneumonia, asthma and atopy. In this study, $TiO_2$ rutile with photocatalytic activity was used, and materials prepared by rutile sulfuric acid method were used. The photocatalytic activity rate is 95% or more and the density is $4.1g/cm^3$. The matrix was based on cement, and the substitution rate of $TiO_2$ was 0, 5, 10, 15, 20 (%). The test item is flexural strength and compressive strength.

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겔라이트를 혼입한 분말형 폴리머 시멘트 경화체의 흡착성능 평가 (Adsorption Performance Evaluation of Powdery Polymer Cement Hardened Substances with Gelite)

  • 이전호;이창우;황우준;이상수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.164-165
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    • 2022
  • In order to solve problems such as acceleration of resource use and environmental pollution, experiments were conducted with the aim of producing indoor finishing materials that can adsorb fine dust and carbon dioxide using gelite and polymer, which are porous materials. Based on the previous experiment, gelite was substituted at each level in a matrix having a polymer S738P substitution rate of 12.5%, and the results are as follows. As the substitution rate of gelite increased, the amount of fine dust and carbon dioxide adsorption increased, which is believed to be due to physical adsorption due to the high porosity of gelite. However, further experiments are needed as the overall adsorption amount is not high due to the filling inside the matrix due to the polymer.

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활성백토를 흡착재로 활용한 경화체의 실내 공기 개선 평가 (Evaluation of Indoor Air Improvement of Matrix Using Activated clay as Adsorption Material)

  • 정현수;김연호;이상수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.189-190
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    • 2020
  • The importance of indoor air quality management has recently been highlighted due to environmental problems such as indoor air pollution. Among indoor air pollutants, carbon dioxide occurs in cooking, heating, burning, and causes forgetfulness, dementia and amnesia. Radon, which occurs in building materials, soil and ground, is a type 1 carcinogen that causes lung cancer in the body through breathing. These substances can be released from the room through ventilation, but there is a limit to reducing the amount of indoor activity due to reduced ventilation conditions due to increased indoor activity time. However, these substances can be removed from the gas by adsorption. The purpose of this study was to identify the properties of granular active and powdered active white soil and mix them to make cement-based active white soil adsorbent matrix for carbon dioxide, fine dust and radon gas adsorption, and to evaluate indoor air improvements according to the mixing scale. The results of the experiment showed that active carbon dioxide adsorption performance increased for carbon dioxide and radon as the exchange rate increased through physical adsorption. In particular, the higher the replacement rate of the granular active bag, the better adsorption performance was shown.

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음향방출 기법을 이용한 섬유보강 시멘트 복합체의 정량적 손상평가 (Quantitative Damage Evaluation of Fiber-Reinforced Cement Composite Using Acoustic Emission Technique)

  • 이영오;윤여진;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.457-464
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    • 2009
  • 섬유는 가교작용에 의한 시멘트 복합체의 파괴를 조절할 수 있는 섬유보강 시멘트 복합체의 중요한 재료로 섬유의 혼입률에 따라 다른 파괴메커니즘을 나타내기도 한다. 일반적인 연구에서 섬유를 보강한 시멘트 매트릭스의 마 이크로 메커니즘에 대한 이해를 통하여 섬유보강 시멘트 복합체의 파괴거동을 평가할 필요가 있다. 이 연구에서는 섬 유보강 시멘트 복합체의 파괴거동을 평가하기 위하여, 반복압축, 휨하중 하에서 음향방출 기법에 의한 섬유보강 시멘트 복합체의 손상을 평가하고 분석하였다. 실험체는 PVA 섬유를 0, 1.0, 1.5, 2.0%를 치환한 총 4개의 실험체를 계획하였 다. 기존 연구의 경우 기본적인 AE 신호에 의한 분석 방법을 제시하고 있으나 이 연구에서는 이전 연구자들에 의해 제 시되었던 음향방출 기법을 이용한 정량적 손상평가를 섬유보강 시멘트 복합체에 적용하여 분석하였다. 펠리시티비에 의 한 손상평가의 경우 기존 연구 결과와 같이 모든 실험체에서 카이저 효과와 함께, 펠리시티비가 0.4~1.1로 나타나 펠리 시티비에 의한 섬유보강 시멘트 복합체의 손상 정도를 평가 할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 휨 실험체의 경우 손상 을 평가하기 위하여 calm ratio, b-value 및 felicity ratio를 사용하였다. 이 연구의 목적은 섬유보강 시멘트 복합체의 손 상을 평가하는데 있어 음향방출 기법을 활용한 정량적 손상평가 방법의 적용 가능성을 평가하고 차후 연구를 위한 기 본 데이터를 확보하고자 한다.

섬유혼입조건 및 팽창재 대체에 따른 변형 경화형 시멘트 복합체 내의 철근 겹침이음 성능 (Effects of Fiber Blending Condition and Expansive Admixture Replacement on Tensile Performance of Rebar Lap Splice in Strain-Hardening Cement-Based Composites (SHCCs))

  • 류승현;이영오;윤현도
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.111-120
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    • 2012
  • 이 연구는 섬유 보강 시멘트 복합체(SHCC) 내에 매립된 철근의 겹침이음 성능을 평가하고자 하였으며, 이에 따라 단조 및 반복 재하시의 겹침이음된 철근의 인장 실험을 실시하였다. 총 10개의 SHCC 및 콘크리트 배합이 계획되었으며, 실험체의 변수는 보강섬유 종류(폴리에틸렌 및 강섬유), 팽창재 대체율(0% 및 10%) 및 실험체의 설계강도(30 MPa 및 100 MPa)로 계획하였다. SHCC 및 콘크리트 배합에 매립된 철근의 겹침이음 길이는 각각 콘크리트 구조설계 기준에 의거하여 산정된 겹침이음 길이의 60% 및 100%를 적용하였다. 실험 결과 SHCC에 철근이 매립될 경우 철근의 겹침이 음 성능을 향상시키는 것으로 나타났으며, SHCC 배합에서 보강 섬유 종류(PE-SHCC 및 PESF-SHCC)에 관계없이 겹침 이음된 철근의 인장강도 및 부착강도 증진에 기여하는 것으로 나타났다. 또한 SHCC에 팽창재를 대체할 경우 SHCC에 매립된 철근 겹침이음부의 거동 특성을 개선하는 특징을 보였다. 한편 균열 특성에서는 배합조건 및 재료특성에 따라 PE-SHCC가 PESF-SHCC에 비해 보다 많은 미세균열 특성을 나타내었다. 전언한 바와 같이 이 연구는 SHCC의 변형경화 특성에 따라 매립된 철근과의 상호작용을 증진시킴에 따라, SHCC에 매립된 철근 겹침이음 길이를 감소할 경우에도 양호한 거동 특성을 보이는 것으로 판단된다.

콘크리트의 황산 및 황산염 침투 저항성에 미치는 광물질 혼화재의 영향 (Influence of Mineral Admixtures on the Resistance to Sulfuric Acid and Sulfate Attack in Concrete)

  • 배수호;박재임;이광명
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.219-228
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    • 2010
  • 하수도, 오 폐수, 토양 속, 지하수 및 해수 등의 환경에 건설되는 콘크리트 구조물은 산 및 황산염에 노출되어 있다. 이 같은 산 및 황산염 침투로 포틀랜드 시멘트 중의 수화생성물과 산 및 황산염 이온이 반응하여 팽창 수화물을 생성함으로써 콘크리트에 팽창 및 균열을 발생시켜, 결국 콘크리트 매트릭스에 손상을 일으킨다. 따라서 이 연구의 목적은 콘크리트의 황산 및 황산염 침투 저항성에 미치는 광물질 혼화재의 영향을 평가하여, 황산 및 황산염 침투에 대한 고저항성 콘크리트를 제시하는 것이다. 이를 위하여 광물질 혼화재의 형태 및 비율을 변화시킨 OPC, 2성분계 및 3성분계의 3가지 종류의 시멘트를 사용하여 물-결합재비 32% 및 43%인 콘크리트를 제조하였다. 제작된 콘크리트 시편은 민물, 5% 황산, 10% 황산나트륨 및 10% 황산마그네슘 용액에 재령 28, 56, 91, 182 및 365일 동안 각각 침지시켰다. 콘크리트의 황산 및 황산염 침투 저항성을 평가하기 위하여 외관변화 관찰과 압축강도 비 및 질량 변화율을 측정하였다. 그 결과, 광물질 혼화재를 혼입한 콘크리트의 황산 및 황산나트륨 침투에 대한 저항성은 OPC 콘크리트 경우 보다 훨씬 우수한 것으로 나타났으나, 황산마그네슘의 경우 비결합재질의 규산마그네슘수화물(M-S-H)의 형성으로 광물질 혼화재를 혼입한 콘크리트가 OPC 콘크리트보다 불리한 것으로 나타났다.

전기화학적 기법을 통한 시멘트페이스트의 수중노출에 따른 알칼리이온 침출저감 효과: Part 1- 알칼리이온의 침출능 (The Effect of Electrochemical Treatment in Lowering Alkali Leaching from Cement Paste to an Aquatic Environment: Part 1- Leachability of Alkali Ions)

  • 윤범희;안기용
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.138-144
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    • 2023
  • 본 연구에서는 알칼리 침출수의 수서환경 완화를 위한 전기화학적 처리에 대한 효과를 평가하였다. 시멘트 페이스트의 표면을 개질하기 위해 1,000 mA/m2 의 직류를 양극 graphite를 통해 외부 메쉬로 4주 동안 통전한 후, 물 속의 알칼리 침출이 자연적으로 치유되는 것을 방지하기 위해 시멘트 페이스트 시편을 밀폐된 상태의 정지된 물에 침지시켰다. 물 속에서 100일간의 모니터링 한 결과, 전기화학적 처리를 한 시편의 pH 값은 약간 증가한 반면, control 시편의 pH의 경우 13.2를 나타내어 훨씬 더 높은 pH값을 나타내었다. 또한, pH 모니터링 이후 시멘트 페이스트 시료에 대한 pH 프로파일은 전기화학적 처리가 시멘트 매트릭스의 높은 알칼리도 확보에 효과적임을 알 수 있었다. 알칼리 침출 공정에서 얻은 알칼리침출수는 다프니아 마그나의 생태학적 테스트에 사용되었다. Control 시편은 표준 Daphnia Magna를 대부분 고정시킨 반면, 전기화학적 처리기법의 경우 생태학적으로 매우 우수하다는 것을 확인하였다.