본 연구는 시멘트계 재료의 프랙탈 특성에 관한 기초적 연구로써, 고로슬래그 미분말 혼입 시멘트 페이스트의 공극 구조를 수은압입법을 이용하여 측정하였고, 측정된 결과를 프랙탈 모델에 적용하여 그 특성을 분석하였다. 분석 결과, 고로슬래그미분말 혼입 시멘트 페이스트의 공극 구조는 그 범위가 나노미터부터 밀리미터 단위까지 다양하게 분포하는 불규칙한 조직이기 때문에, 전체 영역에 대한 프랙탈 차원을 산정했을 때 각 공극 영역의 특성을 반영할 수 없다. 따라서 프랙탈 차원 산정 시 공극 영역을 나누어서 분석하였다. Zhang and Li (1995) model을 적용했을 때, 시멘트와 GGBFS의 수화반응 결과 생성된 C-S-H 내의 gel pores 및 small capillary pores에 해당하는 micro 영역과 large capillary pores에 해당하는 macro 영역에서 각각 프랙탈 특성이 나타나는 결과를 보였다. 또한 macro 영역보다 micro 영역의 공극 표면이 더 불규칙한 형상을 나타내었다. Ji et al. (1997) model을 적용할 경우, micro 영역이 C-S-H 내의 gel pores에 해당하는 micro I과 small capillary pores에 해당하는 micro II로 구분되었으며, 각각의 프랙탈 특성이 산정되었다. 또한 Zhang and Li (1995) model을 결과와 유사하게, macro, micro II, micro I의 순서대로 공극 크기가 작아질수록 VFD 결과 값이 감소하였으며, 이는 곧 공극의 복잡성이 증가함을 나타낸다.
Euro form which constructs the present RC structures is used widely by the form method of construction of a wall type structure had much consumption of the human power and equipments by the assembly and the demolition, and the complement was required according to demerit with much leakage of cement paste by the form joint, so it developed the new pillar type form system. On the study, in order to consider the modification characteristic by lateral pressure which does the influence most important for the new developed pillar type form system performance, research of a paper manufactured a miniature wall form model, and advanced performance evaluation focusing on lateral pressure. Moreover, lateral pressure evaluation of a new style system was actually gone on through the on-site experiment about a part of wall type srutcture spot for a model experiment and its result on the foundation which is the purpose in evaluating on-site application possibility propriety at the foundation time of wall type concrete structure construction of a pillar type form system.
Recently, Deterioration of the concrete sewer concrete structures by biochemical corrosion has been issued and a development of the inhibition system of corrosion that has been demanded. The sulfuric acid may react with the hardened cement paste and originate expansive products which can induce swelling and breakless of concrete. Also, a sulphuric acid reacts with calcium hydroxide to from $CaSO_4\;\cdot\;2H_2O$. This reaction accounts for consumption of the calcium hydroxide present in hardened cement paste. In this study, To present from biochemical corrosion of the sewer repair mortar that was spread with liquefied antibiotic and then its experimental properties were experimentally investigated and to estimate the effect of absorbed condition of restorative mortar, the number of coating times and coating contents with antibiotic on the durability properties of restorative mortar spread with antibiotics. Also, testing items such as carbonation depth, choloride ion penetration depth and chemical resistance was tested to estimate the durability properties in third study. In results, the novellus bacillus inhabiting in sewer concrete structures was restrained by antibiotics developed in this study. And carbonation depth, choloride ion penetration depth and chemical resistance of restorative mortar spread with antibiotics was superior to that of plain mortar.
최근 환경오염물질의 배출을 감소시킬 수 있는 순환유동층 보일러가 화력발전시설로서 점차 많이 사용되고 있다. 그러나 순환유동층보일러에서 발생하는 플라이 애시는 낮은 $SiO_2$와 상대적으로 높은 MgO와 $SO_3$ 함유량을 갖고 있으며, 또한 플라이 애시에 포함된 free CaO는 시멘트의 초기팽창 또는 급격한 초기응결을 발생시킬 수 있는 위험이 있다. 따라서 기존의 미분탄연소 (PCC) 플라이 애시와 순환유동층(CFBC) 플래이애시를 콘크리트분야에서 같이 활용할 수 있도록 KSL5405가 개정 발표되었다. 본 연구에서는 PCC와 CFBC 플라이 애시를 사용한 혼합시멘트를 제조하여 화학적성질과 역학적 성질을 분석하였다. CFBC 플라이 애시만을 혼합된 시멘트의 경우에는 OPC와 비교하여 강도는 낮아지는 반면, 높은 경시변화 특성을 나타내었으나, PCC와 CFBC를 혼합한 시멘트의 경우에는 PCC 플라이 애시만을 사용한 경우와 비교하여 강도가 높은 것으로 분석되었다. 실험결과로부터 CFBC 플라이 애시는 재료안전성과 요구되는 재료성능을 확보하기 위해 PCC와 같이 사용하여야 하는 것으로 판단된다.
Large-scaling recycling of demolished concrete will concrete will contribute not only to the solution of a growing waste disposal problem, it will also help to consweve natural resoures of sand and gravel and to secure future supply of reasonly priced aggregates for building and other construction purposes within large urban areas. Because recycled aggregate particles consits of substantial amount of relatively soft cement paste component, it is less resistant to mechanical actions. With this view in mind, to obtain a reference data for the development of recycling system and to a basic data the guiedline of recycled aggregate concrete construction and engineering properties of recycled aggregate concrete according to the factors, such as blending ratio of recyced aggregete with the natural aggregate, addition to the factors, such as blending ratio of recycled aggregete with the natural aggregate, addition of flyash, water coment ratio.
본 연구에서는 Tetracalcium Phosphate(TTCP), Dicalcium Phosphate Anhydrate(DCPA)계 골 시멘트에 $\beta$-tricalcium Phosphate (TCP)와 Precipitated Hydroxy Apatite(PHA)를 첨가하였을 때, 골시멘트의 초기 응결시간과 강도에 미치는 영향 및 in vitro test후의 표면 미세구조의 변화를 관찰하고자 하였다. 골 시멘트에 사용된 TTCP와 $\beta$-TCP는 약 3-5$mu extrm{m}$으로 합성후 분쇄하였으며, DCPA는 0.9$\mu\textrm{m}$, 그리고 PHA는 4$\mu\textrm{m}$의 평균 입경을 가졌다. 각각의 조성으로 배합된 시멘트는 Vicat건에 의한 초기응결시간 측정과 압축강도 시험을 행하였고, 의사체액내에 침적 후 침전 생성물을 x-선 회절 분석과 주사전자현미경을 이용하여 분석, 관찰 하였다. 초기 응결시간은 $\beta$-TCP나 PHA의 존재 유무와 함량의 증가에 따라 크게 좌우되지 않았으나, 분말 : 액상의 비에 영향을 받았으며, 특히 PHA가 함유되는 경우 PHA의 비표면적으로 인하여 응결에 요구되는 액상의 양은 PHA가 없는 경우에 비하여 2배 이상 되었다. $\beta$-TCP PHA의 첨가로 인해 압축강도는 낮아졌고, 이는 수화 생성물인 HAP의 생성 정도가 낮았기 때문이었다. 이는 x-선 회절 분석과 주사전자 현미경 관찰을 통하여 확인할 수 있었다. 본 연구로부터 TTCP-DCPA계 골 시멘트에 $\beta$-TCP나 PHA의 첨가는 기계적 물성과 생체 반응성 향상에 효과적이지 못하다는 것을 확인 할 수 있었다.
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℃.
CaO 화합물의 원료로는 일반적으로 CaO, SO3, Al2O3 등으로 구성된 CaO 기반인 산업부산물이 있다. 이러한 CaO 계 산업부산물을 레미콘의 회수수에 적용할 경우 시멘트, 플라이애시, 슬래그미분말 등의 콘크리트 분말 원료의 수화 반응이 가속화되어 콘크리트 성능을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 레미콘의 회수수에 C12A7을 함유한 열연 슬래그를 혼입하여 레미콘의 회수수에 적용할 수 있는 활성슬러지를 제조하였으며, 시멘트 페이스트 응결시간 및 모르타르 압축강도 성능 테스트를 통해 수화반응에 대한 영향을 확인하고자 하였다.
본 연구에서는 콘크리트의 염화물이온 침투 저항성에 미치는 포졸란재의 사용 효과를 평가하고자 물-결합재비와 혼화재의 종류 및 치환율, 양생기간을 변수로 제작된 각 콘크리트에 대해 세공용적, 염화물이온 투과성, 10% 염화나트륨용액 침지실험을 실시하여 보통콘크리트와 비교ㆍ분석하였으며 염화물이온 투과성과 세공구조 및 염화물이온 침투깊이의 상호관계를 검토하였다. 연구결과, 포졸란재의 사용은 콘크리트 내 세공들의 전체용적의 감소보다 모세관공극(50nm이상) 용적의 큰 감소에 더욱 효과적이었으며 이러한 효과로부터 포졸란 함유 콘크리트의 염화물이온 침투 저항성은 동일 배합의 보통콘크리트보다 매우 우수하게 나타났다. 콘크리트의 염화물이온 투과성은 콘크리트의 전세공용적에 관련하고 있지만 상관계수가 낮았으며 오히려 침투 및 확산이 용이한 모세관공극의 용적비(세공경 분포)에 더욱 관련하고 있었으며 침지실험에 의한 염화물이온 침투 깊이와 높은 상관관계를 나타내어 콘크리트의 염화물이온 침투 저항성 평가에 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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