콘크리트의 내동해성은 일반적으로 공기량이나 기포조직 및 분포에 따라 크게 영향을 받으며 콘크리트의 강도와도 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 고강도콘크리트의 동결융해 저항성에 미치는 공기량 및 기포조직 특히 간격계수의 영향에 관한 실험적 연구로서 우선 압축강도는 Non-AE콘크리트를 대상으로 400-500kg/$\textrm{cm}^2$를 목표로 하였고, 실험결과 내구성지수가 10~20%정도에 불과하므로 다음단계로 공기량 2~12%인 AE콘크리트로 하여 내구성 향상을 도모하였다. 이 때 단위시멘트량, 물\ulcorner시멘트비등을 변화시킨 20종류의 콘크리트 배합에 대해 500cycle까지 동결융해시험을 실시하였다. 결론적으로 동결융해의 저항성은 물\ulcorner시멘트비 보다는 공기량과 더 밀접한 관계가 있었고 임계내구성지수에 대응하는 간격계수는 물\ulcorner시멘트비에 따라 다르다는 사실을 알 수 있었다.
본 연구에서는 임기광산과 일광광산의 시료를 활용하여 동결/융해 실험을 진행하고 시료의 물성변화 및 표면 거칠기의 변화를 관찰하여 풍화양상을 분석하였다. 본 연구에서 사용된 동결/융해 실험의 온도 범위는 우리나라의 여름과 겨울철의 온도를 고려하여 $-20^{\circ}C$ ~ $+40^{\circ}C$로 설정하고 각각 설정한 온도까지 도달하는데 각 1시간, 목표온도를 유지하는데 1시간으로 총 4시간을 1 주기(cycle)로 하여 매 20 주기마다 풍화양상을 관찰하였다. 그 결과 동결/융해 시험의 반복횟수가 증가하면서 시료의 측정된 물성 값 중 공극률(porosity)은 두 개의 지역에서 0.05%와 0.15%의 차이를 보이며 증가하였고, 입자의 부피와 건조질량, 포화질량은 비교적 미세하게 감소하는 경향을 보였다. 또한, 다초점 레이저 스캔 현미경을 통해서는 측정한 선 거칠기와 면 거칠기 인자의 값들은 시간이 경과함에 있어 일정하게 증가 및 감소하는 경향을 보였으며, 다초점 레이저 스캔 현미경을 통해 촬영한 사진에서도 표면 거칠기가 변하는 것을 확인할 수 있었다.
노상토의 동상 가능성이 없는 경우 동상방지층을 생략한다. 이러한 조건에서 노상토의 동결 융해가 발생하면, 동상이 없는 상태에서 탄성계수 변화를 수반하고, 포장설계에서 이를 합당하게 고려해야 한다. 동결 융해 과정의 연속적인 탄성계수 변화를 효과적으로 규명하고자 비파괴시험인 충격공진시험(IR, Impact Resonance)을 도입하였다. 동결 융해 과정에서 수분의 공급이 차단된 폐쇄형 동결조건에서 노상토의 탄성계수는 동결 융해 반복횟수에 무관하게 일정한 값으로 나타났다. 또한 시험에 적용한 모든 함수비 및 다짐도 조건에서 동결전의 탄성계수와 동결 융해 후의 탄성계수는 변화가 거의 없이 일정한 값으로 나타났다. 즉 폐쇄형 동결 융해 조건에서는 노상토의 융해 강성도 감소(thaw-weakening)가 발생하지 않았다. 동결시 탄성계수는 다짐도 및 함수비에 따라서 변화하였으나, 포장설계 관점에서는 무시 가능한 수준으로 나타났다.
PURPOSES : The purpose of this study is to evaluate moisture susceptibility of a dense graded and an open graded asphalt mixtures by the method of AASHTO T-283. METHODS : To simulate moisture damage of asphalt pavements with continuously rainfall during summer rainy season, the dense graded and the open graded asphalt mixtures were immersed in water for 15 days and were measured the weight and the change of strength. Also, the mixtures were performed five freeze-thaw cycles to simulate moisture damage of the mixtures by freeze-thaw during winter and were measured the change of strength. The degradation characteristics model was used to analyze the relationship between strength and moisture damage. RESULTS : According to the results, the dense graded and the open graded asphalt mixtures were shown in the similar trends of the strength changes by immersion time and freeze-thaw cycle. However, the moisture damage reduction of open graded asphalt mixture was more sensitive in early phase than that of dense graded asphalt mixture.
As a principle ingredient in omija-eui, the physicochemical properties of mung bean starch (MBS) paste were investigated and compared to those of rice and corn starch. The amylose and the protein content of MBS were higher than those of rice or corn starch while the total sugar content and the swelling power of MBS were lower. In addition, the clarity of MBS paste was higher than either rice or corn starch paste. Regarding pasting properties, the peak viscosity and cool paste viscosity of MBS were higher than those of either rice or corn starch. During the freeze-thaw cycle, MBS exhibited higher degree of syneresis than corn and rice starch, which decreased with high starch concentration and heating temperature. The paste properties and freeze-thaw stability of MBS showed a potential for improving the quality of omija-eui.
Water management in polymer electrolyte membrane fuel cells(PEMFCs) is one of the most challenging issues. Freeze start-up in the automotive applications is also important research topic in the PEMFC field. Transportation of proton and separation of reactant gases are main roles of polymer electrolyte membranes. It has been known that water in the membrane conducts as a vehicle for the proton transportation. At sub-zero temperature, the frozen water blocks the access of reactant gases to the active sites of electrode as well as occurs the physical destruction of fuel cell structures. In this study, property changes of electrolyte membranes in the freeze conditions $(at\;-25^{\circ}C)$ were investigated. For the various amount of water contained membranes, the property changes, especially for the proton conductivity, were observed after several times of freeze/thaw$(-25\~80^{\circ}C)$ cycle.
The Physical property changes of calcined clay by carburization were investigated studied. The carburization mechanism is the penetration of carbon which occurred during incomplete fuel combustion into crevice of clay structure. The experiments for elasticity and freeze-thaw resistance were conducted, and the results can be summarized as follows: Dynamic modulus of elasticity and also freeze-thaw resistance of calcined clay by carburization treatment increased more than 92% after testing 300 cycle, which was more improved than 88% of calcined clay. Therefore, it can decrease the possibility of winter-sowing, which is one the weakness of calcined clay. It is on the basis of the fact that the porosity of calcined clay by carburization treatment is about 12%, which indicates smaller pore spaces comparing with the 14% of porosity of calcined clay and those values were calculated by apparent porosity show and also supported by SEM images. Infrared emissivity of calcined clay by carburization treatment and calcined clay were respectively 0.92 and 0.9l at $80^{\circ}C$. However, those values were 0.91 and 0.88 at $200^{\circ}C$, which means infrared emissivity of calcined clay by carburization treatment shows 3.6% higher than the calcined clay. Moreover, within the wavelength range from 3 to $7\;{\mu}m$, while the calcined clay had low infrared emissivity, the calcined clay by carburization treatment had increased infrared emissivity. It is inferred that it was affected by carbon element that has high infrared absorptivity within this wavelength range.
한랭지역에 건설된 터널은 내 외부의 온도변화에 의해 갱구부 또는 환기구와 같이 특정한 구간에서 외부 온도변화의 영향으로 균열, 누수 등을 비롯한 심각한 결함이 발생할 수 있다. 이러한 동결-융해로 인한 터널의 결함을 방지하기 위해서는 동결 피해가 우려되는 구간에 대해서 적절한 동결 피해 방지 대책을 적용하여야 하지만 동결-융해 조건을 판단하는 구체적인 기준은 제시되어 있지 않다. 본 연구에서는 국내 터널의 정밀안전진단 결과를 통해 강원지역의 동결피해 현황을 분석하였으며 향후 한랭지역 터널의 동결피해 저감을 위한 설계 및 유지관리에 활용할 수 있도록 동결-융해 반복일수(F) 조건에 따른 국내 동결피해 가능지역을 분류하고자 한다. 따라서 한랭지역 터널의 동결피해 사례분석과 국내 외 동해환경 평가기준을 바탕으로 콘크리트 시험체의 온도변화에 대한 실내실험을 실시하였으며 실험적 검토결과를 기반으로 시간 및 온도변화에 따른 열류량(W) 분석을 실시하였다. 최종적으로 열류량(W) 분석결과와 국내의 기후특성을 고려하여 동결-융해 반복일(F)에 대한 조건을 제안하였으며, 동절기 동결피해에 대비하여 효율적인 설계 및 유지관리에 활용할 수 있도록 국내 한랭지역을 분류하였다.
In this research, the degradation rate of physical properties of the Angouran pit bedrock (calc-schist) is first investigated under the specific numbers of freeze-thaw (F-T) cycles. Then, the durability of calc-schist specimens against the F-T cycle number (N) is examined considering the mechanical parameters, and using the decay function and half-time techniques. For this purpose, point load strength (IS(50)), second durability index (Id2), Brazilian tensile strength (BTS), and compressive (VP) and shear (VS) wave velocities of calc-schist specimens are measured after 0, 7, 15, 40, and 75 N. For comparing the degradation rate of mechanical properties of available rock types on the Angouran mine walls, these tests are also carried out on the limestone and amphibolite schist specimens beside the calc-schist. According to test results, the exponential regression models are developed between the mechanical parameters of rock specimen's and N variable. Also, the long-term durability of each rock type versus N is studied using the decay function and half-time techniques. Results indicated that the degradation rate differs for the above rock types in which amphibolite schist and calc-schist specimens have the highest and least resistance against the N, respectively. The obtained results from this study can play a key role in the optimal design of the mine's final walls.
암석의 풍화작용은 지형발달에 있어 물질의 준비과정으로서 역할을 한다. 이 중 동결-융해작용은 한대지역이나 주빙하 지역뿐만 아니라 심지어 온대지역에서도 암석을 파괴시키는데 효과적인 프로세스로 여겨져 왔다. 화강암(생암, 반풍화층), 편마암, 석회암, 돌로마이트의 슬랩시편 각각 10개를 -25℃~+30℃의 조건으로 동결-융해를 180회 반복하고 이들의 풍화양상과 물리적 특성변화를 검토한 결과, 파쇄는 대기와 토양조건보다는 침수조건에서 좀 더 활발히 진전되었으며 공극률이 높은 석회암과 돌로마이트가 가장 심하게 파쇄되었다. 편마암은 표면에 crack, joint, fissure들이 발달해 있고 암석강도(SHV)가 가장 낮았음에도, 어떠한 물리적 변화나 풍화산물들이 생성되지 않아 풍화에 저항력이 매우 높은 암석으로 나타나고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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