• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제7권4호
• /
• pp.438-444
• /
• 2019

본 연구에서는 모르타르의 동결융해피해에 미치는 폴리프로필렌섬유의 영향을 실험적으로 검토하였다. 섬유를 혼입하지 않은 섬유무보강 모르타르와 폴리비닐알코올섬유를 혼입한 모르타르를 비교 대상으로 하여 폴리프로필렌섬유의 혼입이 300사이클의 동결융해시험 후 모르타르의 압축 및 휨특성에 미치는 영향을 평가하였다. 또한, 300사이클의 동결융해 시험 후 모르타르의 질량감소율, 상대동탄성계수 및 공극크기분포에 대한 시험을 실시하였다. 그 결과, 섬유종류에 관계없이 섬유무혼입 모르타르에 비해 섬유혼입 모르타르는 300사이클의 동결융해시험 후 압축강도 및 휨강도의 역학적 성능저하와 질량감소율의 증가를 억제하는 것이 가능했다. 한편, 300사이클의 동결융해시험 후 모르타르의 공극감소에 대한 저항에 폴리비닐알코올섬유뿐만 아니라 폴리프로필렌섬유가 효과적으로 작용할 수 있는 것을 확인했으나 폴리프로필렌섬유를 혼입한 모르타르의 동결융해저항성을 향상시키기 위해서는 폴리비닐알코올섬유에서 기대할 수 있는 시멘트매트릭스와의 결합효율을 증가시킬 필요가 있다.

• 터널과지하공간
• /
• 제21권2호
• /
• pp.145-150
• /
• 2011

사암과 안산암에 대한 풍화특성을 살펴보기 위하여 동결융해 반복시험을 실시한 후, 두 암석에 대한 중량 감소율, 탄성파속도, 일축압축강도 등의 물성 변화를 측정하였다. 중량 변화의 경우 두 암석 모두에서 동결 융해 반복 횟수가 증가함에 중량이 감소하는 경향을 보였다. 특히 안산암에서는 중량 감소 경향이 시험편에 따라 매우 불규칙하게 나타났다. 탄성파속도 변화에 있어서 사암은 5%이상의 감소 경향을 보였으며, 안산암은 동결융해 반복시험 500 사이클까지 탄성파속도 변화가 거의 없다가 1000 사이클부터 5%이상의 감소 현상을 보였다. 이것은 안산암이 비교적 풍화에 강한 암석인 반면, 사암은 풍화받기 쉬운 암석인 것을 의미한다. 또한 안산암의 탄성파속도 변화 양상은 안산암의 중량 변화와 일치한다. 사암의 일축압축시험 결과에서 일축압축강도는 동결융해 반복시험 초기 사이클 구간에서 미미한 강도저하를 보이다 64 사이클부터는 불규칙한 경향을 나타냈다. 결과적으로, 중량 감소가 적은 암석 시험편일수록 강도저하율도 작게 나타났다.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
• /
• 제11권1호
• /
• pp.59-68
• /
• 2017

Mercury intrusion and nitrogen sorption porosimetry were employed to investigate the pore structure of calcium sulfoaluminate ($C{\bar{S}}A$) and portland cement pastes with cement-to-water ratio (w/c) of 0.40, 0.50, and 0.60. A unimodal distribution of pore size was drawn for $C{\bar{S}}A$ cement pastes, whereas a bimodal distribution was established for the portland cement pastes through analysis of mercury intrusion porosimetry. For the experimental results generated by nitrogen sorption porosimetry, the $C{\bar{S}}A$ cement pastes have a smaller and coarser pore volume than cement paste samples under the same w/c condition. The relative dynamic modulus and percentage weight loss were used for investigation of the concrete durability in freeze-thaw condition. When coarse aggregate with good freeze-thaw durability was mixed, air entrained portland cement concrete has the same durability in terms of relative dynamic modulus as $C{\bar{S}}A$ cement concrete in a freeze-thaw environment. The $C{\bar{S}}A$ cement concrete with poor performance of durability in a freeze-thaw environment demonstrates the improved durability by 300 % over portland cement concrete. The $C{\bar{S}}A$ concrete with good performance aggregate also exhibits less surface scaling in a freeze-thaw environment, losing 11 % less mass after 297 cycles.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.13-22
• /
• 2008

다공성 시스템 내부 동결체의 생성과 성장은 온도경사와 화학적 에너지뿐만 아니라 열 물리학적 영향과 이동 물질에 의해서도 영향을 받는다. 더욱이 융해 화학물질의 확산율은 반복적인 동경융해 환경 하에서 매우 높은 값을 나타낸다. 결과적으로 콘크리트구조물의 열화는 해양환경과, 높은 고도 및 북쪽 지방에서 특히 크게 발생된다. 그러나 균열 성장과 누적된 손상에 의한 열화를 동반한 동결융해의 특성은 실험을 통해서 추정하기가 곤란하다. 이러한 손상을 예측하기 위해서 응답면기법 (RSM)을 이용한 회귀분석법을 사용하였다. 콘크리트구조물에서 반복되는 동결융해로 인한 열화의 주요 변수인 물-시멘트비, 연행공기, 동결융해의 반복 횟수 등은 응답면기법의 한계상태방정식을 구성하는데 중요한 입력 변수로 사용되었다. 누적변형률, 상대동탄성계수, 또는 등가 소성변형과 같은 주요한 열화 변수에 대한 회귀방정식은 열화된 구조물의 성능을 평가할 수 있다. 300번의 동결융해 반복 후의 상대동탄성계수와 잔류변형의 결과는 실험 결과와 매우 유사한 경향을 나타내었다. 응답면기법의 결과는 설계 시 한계값에 대한 초과 확률을 예측하는데 사용되어질 수 있다. 그러므로 개발된 예측 기법을 활용하여 반복적인 동결융해에 의해서 누적 손상을 받는 콘크리트구조물의 생애주기 관리에 사용될 수 있다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제18권6호
• /
• pp.123-130
• /
• 2016

OBJECTIVES : The objective of this research is to determine the moisture resistance of the freeze-thaw process occurring in low-noise porous pavement using either hydrated-lime or anti-freezing agent. Various additives were applied to low-noise porous asphalt, which is actively paved in South Korea, to overcome its disadvantages. Moreover, the optimum contents of hydrated-lime and anti-freezing agent and behavior properties of low-noise porous asphalt layer are determined using dynamic moduli via the freeze-thaw test. METHODS : The low-noise porous asphalt mixtures were made using gyratory compacters to investigate its properties with either hydrated-lime or anti-freezing agent. To determine the dynamic moduli of each mixture, impact resonance test was conducted. The applied standard for the freeze-thaw test of asphalt mixture is ASTM D 6857. The freeze-thaw and impact resonance tests were performed twice at each stage. The behavior properties were defined using finite element method, which was performed using the dynamic modulus data obtained from the freeze-thaw test and resonance frequencies obtained from non-destructive impact test. RESULTS : The results show that the coherence and strength of the low-noise porous asphalt mixture decreased continuously with the increase in the temperature of the mixture. The dynamic modulus of the normal low-noise porous asphalt mixture dramatically decreased after one cycle of freezing and thawing stages, which is more than that of other mixtures containing additives. The damage rate was higher when the freeze-thaw test was repeated. CONCLUSIONS : From the root mean squared error (RMSE) and mean percentage error (MPE) analyses, the addition rates of 1.5% hydrated-lime and 0.5% anti-freezing agent resulted in the strongest mixture having the highest moisture resistance compared to other specimens with each additive in 1 cycle freeze-thaw test. Moreover, the freeze-thaw resistance significantly improved when a hydrated-lime content of 0.5% was applied for the two cycles of the freeze-thaw test. Hence, the optimum contents of both hydrated-lime and anti-freezing agent are 0.5%.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
• /
• pp.261-262
• /
• 2009

우리나라에서 시멘트 콘크리트 포장에서 알칼리-골재 반응에 의한 파손이 보고된 후, 알칼리-골재 반응에 대한 대책 방안 수립이 연구되고 있다. 본 연구에서는 시멘트 콘크리트 포장에서 알칼리-골재 반응을 억제하기 위한 방법으로 프리믹스 방식으로 플라이애시를 전체 바인더 증량(시멘트 + 플라이애시)의 20%를 치환하는 방법을 적용하였다. 동결-융해 실험에서 공기량 3% 이하의 시편을 제외하고 모두 시편의 3사이클 후 상대동탄성계수는 90 %이상이었고, 스케일링 실험에서 50 사이클 후 무게 손실량이 1kg/$m^3$이하가 측정되어 내구성이 우수한 것을 알 수 있었다.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제14권3호
• /
• pp.301-306
• /
• 2018

Stabilization of clayey soil has been studied from past to present by mixing different additives to the soil to increase its strength and durability. In recent years, there has been an increasing interest in stabilization of soils with natural pozzolans. Despite this, very few studies have investigated the impact of pozzolanic additives under freeze-thaw cycling. This paper presents the results of an experimental research study on the durability behavior of clayey soils treated with lime and perlite. For this purpose, soil was stabilized with 6% lime content by weight of dry soil (optimum lime ratio of the the soil), perlite was mixed with it in 0%, 5%, 10%, 20%, 25% and 30% proportions. Test specimens were compacted in the laboratory and cured for 7, 28 and 84 days, after which they were tested for unconfined compression tests. In addition to this, they were subjected to 12 closed system freeze-thaw cycles after curing for 28 days. The results show that the addition of perlite as a pozzolanic additive to lime stabilized soil improves the strength and durability. Unconfined compressive strength increases with increased perlite content. The findings indicate that using natural pozzolan which is cheaper than lime, has positive effect in strength and durability of soils and can result cost reduction of stabilization.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제10권2호
• /
• pp.143-151
• /
• 2022

동결융해에 의한 콘크리트 손상 발생 시기를 평가하기 위하여 상대동탄성계수와 표면반발경도를 이용하여 비교하였다. 비교 결과 W/C 70 실험체군에서는 표면반발경도에 의한 콘크리트 손상 발생 평가가 200 싸이클 이상 빠르게 나타나는 것으로 관찰되었다. 뿐만 아니라 이후 점점 심해지는 동해를 표현할 수 있는 데이터를 지속적으로 제공해주어 동해 발생하는 초기 시점부터 동해를 확인할 수 있다는 것을 나타냈다. W/C 60과 50 실험체군에서도 표면반발경도가 콘크리트 동해 손상을 상대동탄성계수 보다 빠르게 평가했으며, 물-시멘트비에 변화에 상관없이 전반적으로 동결융해 손상시기 상대적으로 빠르고 정확하게 평가한 것으로 판단된다.

• 한국지형학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.47-65
• /
• 2018

Frost shattering has traditionally been considered as one of the most effective process in rock weathering. Each slab specimens of five or six rhyolite, basalt and tuff was prepared and put in freeze-thaw cycles and repeated 300 times in the temperature of $-25^{\circ}C$ to $+30^{\circ}C$ and their weathering patterns and products were analyzed by surface observation, particle size, XRD and thin section. As the result, some changes were observed in weathering patterns and weathering products. Rock shattering was more active in waterlogging rather than atmospheric conditions, but there are many differences depending on the type of rock. Rhyolite is hardly weathered by 300 times freeze-thaw cycles and generates the least amount of weathering products. Weathering of Basalt is limited to the surface layer where water can be absorbed, and produces a few amount of platy-shape debris. Tuff are separated by blocky structure which the particles are aggregated along their edges rather than enlarged existing cracks/joins or generated new joints.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권4호
• /
• pp.1499-1508
• /
• 2013

남극 암석의 동결-융해 풍화현상에 관한 연구를 위하여 테라노바 만 지역의 편마암을 대상으로 풍화등급에 따라 약한풍화(SW) 및 보통풍화(MW)로 분류하여 암석의 공학적인 특성 변화를 실험하였다. 동결-융해시험은 $-20{\pm}2^{\circ}C{\sim}20{\pm}2^{\circ}C$의 온도 조건에서 수행되었으며, 암석 시험편은 진공챔버에서 포화된 상태에서 5시간 동결과 5시간 융해 과정을 1 cycle의 동결-융해로 설정하였다. 본 논문에서는 전체 200 cycle의 동결-융해 과정을 진행하면서 20 cycle 마다 공극률, 흡수율, 초음파 속도 및 쇼어경도를 측정하였으며, 50 cycle 마다 일축압축시험을 수행하였다. SW 등급의 편마암은 동결-융해 1 cycle 마다 0.07 MPa 정도 일축압축강도가 감소하였으며, MW 등급의 암석은 0.2 MPa 정도 일축압축 강도가 감소하였다. 동결-융해가 200 cycle 진행되는 동안 SW 등급 암석의 흡수율은 0.23%에서 0.39%로 증가하였으며, P파 속도는 4,054 m/s에서 3,227 m/s로, S파 속도는 2,519 m/s에서 2,079 m/s로 감소하였다. 이와 유사하게 MW 등급 암석의 흡수율은 0.65%에서 1.6%로 증가하였으며, P파 속도는 3,207 m/s에서 2,133 m/s로, S파 속도는 2,028 m/s에서 1,357 m/s로 감소하였다. 동결-융해시험 결과, 남극 테라노바 만 지역의 SW 등급 편마암은 동결-융해가 200~300 cycle 반복될 경우 MW 등급 암석에 가깝게 풍화되는 것으로 밝혀졌다.