• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.128-135
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• 2016

현재 고속도로의 콘크리트 구조물에서 대부분 지속되고 있는 가장 큰 문제는 동결 융해와 제설염에 의해 발생하는 콘크리트 열화이고, 이는 완전하게 해결되지 않은 쟁점사항이다. 특히, 동결융해만이 작용할 때와는 달리 동결 융해와 제설염의 복합열화 환경에서 콘크리트의 내구성능은 급격하게 저하되고 공용수명이 단축된다. 본 연구에서는 지역별 고속도로 구간의 노출환경등급을 수립하고 콘크리트 손상정도와 염화물량을 조사하였다. 또한 기계타설 소구조물 콘크리트의 내구성 향상을 위해 배합조건을 개선한 콘크리트의 염화물 이온 투과성, 박리저항성, 동결 융해 저항성 시험을 수행하였다. 연구결과에 따르면, 특수환경에 노출된 콘크리트 표면의 손상범위가 광범위하게 나타났으며 내부 염화물량 또한 높게 나타났다. 한편, 물-결합재(W/B) 비 및 단위수량을 적게 하고, 플라이애시를 혼합하여 내구성을 개선한 콘크리트는 기존의 배합비 보다 내구성이 크게 향상되었다. 또한 도출한 최적 배합비는 콘크리트 관련 시방서에서 제시하고 있는 강도 및 공기량, 물-결합재 비 등의 기준에 부합하였고, 내구성 기준에 만족할 뿐 아니라 공용수명이 크게 향상될 것으로 판단된다.

• Computers and Concrete
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• 제22권5호
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• pp.449-459
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• 2018

Concrete is one of the most widely used construction materials in the world. Producing economical and durable concrete is possible by employing pozzolanic materials. The aim of this study is to underline the possibility of the utilization of natural zeolite in producing concrete and investigate its effects basically on the strength and durability of concrete. In the production of concrete mixes, Portland cement was replaced by the natural zeolite at ratios of 0%, 10%, 15%, and 20% by weight. Concretes were produced with total binder contents of $300kg/m^3$ and $400kg/m^3$, but with a constant water to cement ratio of 0.60. In addition to compressive and flexural strength measurements, freeze-thaw and high temperature resistance measurements, rapid chloride permeability, and capillary water absorption tests were performed on the concrete mixes. Compared to the rest mixes, concrete mixes containing 10% zeolite yielded in with the highest compressive and flexural strengths. The rapid chloride permeability and the capillary measurements were decreased as the natural zeolite replacement was increased. Freeze-thaw resistance also improved significantly as the replacement ratio of zeolite was increased. Under the effect of elevated temperature, natural zeolite incorporated concretes with lower binder content yielded higher compressive strength. However, the compressive strengths of concretes with higher binder content after elevated temperature effect were found to be lower than the reference concrete.

• Geomechanics and Engineering
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• 제28권4호
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• pp.375-384
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• 2022

The glacial tills and shales in Midwestern states of the USA often show strength degradation after construction. They are often in need of applying soil modification techniques to remediate their strength degradation with weathering process. This study investigated the weathering durability of these natural soils and biopolymer treated soils by comparing direct shear test results for wet-dry and wet-freeze-thaw-dry cycled specimens. The tests showed that untreated glacial tills maintained only 62% and 50% initial shear strength after eight wet-dry cycles and eight wet-freeze-thaw-dry cycles, respectively. These untreated soils could not withstand by themselves after 16 weathering cycles. The same soils treated with 1.5% (by dry weight) food-grade Xanthan gum maintained 140% and 88% initial shear strength of untreated soils after 16 weathering cycles for wet-dry cycles and wet-freeze-thaw-dry cycles, respectively. The same soils treated with 1.5% (by dry weight) Gellan gum maintained 82% and 60% initial shear strength of untreated ones after 16 weathering cycles, respectively. Similar results were obtained for crushed shales, manifesting that the biopolymerization method may be adopted as a new eco-friendly method to enhance the weathering durability of these problematic soils of glacial tills and shales.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.23-30
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• 2011

이 연구는 콘크리트의 내구성 저하요인인 해수침식 및 동결융해 반복작용을 받은 콘크리트의 성능저하 정도를 실험적으로 고찰하기 위하여 포틀랜드 및 혼합시멘트를 사용하여 콘크리트 공시체를 제조한 후 상대동탄성계수, 압축강도 변화 및 기기분석을 통하여 성능저하 원인을 구명하였다. 동결융해 520싸이클까지의 결과 보통포틀랜드 및 저열포틀랜드시멘트는 75% 이상의 상대동탄성계수와 압축강도가 내황산염포틀랜드시멘트 약 44%의 값을 나타내어 상대적으로 낮은 저항성을 나타내었으며, 고로슬래그미분말을 50% 대체하여 사용한 콘크리트가 혼합시멘트계 콘크리트 중 가장 우수한 동결융해 저항성을 나타내었다. 혼합시멘트계 콘크리트의 해수침식 유 무에 따라 비교한 결과, 고로슬래그미분말 콘크리트의 잠재수경성 촉진으로 동결융해 저항성이 우수하였으나, 실리카퓸을 혼합한 콘크리트는 해수침식에 의한 성능저하가 발생하여 동결융해 저항성이 낮아지는 경향을 나타내었고, 해수침식 및 동결융해 작용을 받은 보통포틀랜드 콘크리트는 동결융해 작용에 의한 쏘마싸이트 피크와 해수침식에 의한 석고 및 프리델 염분 피크가 주로 검출되고, 고로슬래그미분말을 혼합한 콘크리트는 해수침식의 유 무에 상관없이 좋은 결과를 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권6호
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• pp.144-151
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• 2023

이 연구에서는 동결융해 작용을 받는 다양한 콘크리트 배합에 대한 실험결과를 수집하여 데이터베이스를 구축하였다. 이를 바탕으로 동결융해 작용을 받는 콘크리트의 인공지능 기반 내구성능 평가모델을 개발하였으며, 회귀분석을 통해 상대동탄성계수 추정식을 도출하였다. 제안된 인공신경망 모델의 오류율과 결정계수는 각각 약 10.4%와 0.7이었으며, 회귀분석 추정식도 유사한 결과를 나타내었다. 따라서, 제안된 인공신경망 모델 및 회귀분석 추정식은 다양한 배합의 동결융해 작용을 받는 콘크리트에 대한 상대동탄성계수를 추정하는 데에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.765-770
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• 2001

Concrete curbing blocks have been widely used in construction of roadways because they are easy too manufacture and cheap. But recently stone curbs are taking away the role from concrete curbs, because the durability of concrete curbs is inferior to stone curbs. Especially freeze-thaw effect on concrete is the most important cause that damages concrete curbs. The aim of this study is to increase the durability of concrete curbs. The concrete curbs that have been manufactured are extremely damaged below 60 cycles of freeze-thaw, but the ones that was manufactured with admixtures that entrains air are maintaining over 87% of relative dynamic modulus.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2018년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.259-260
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• 2018

This study evaluated the compressive strength, freeze-thaw and sulfate resistance characteristics of concrete using CFBC-Ash. The CFBC-Ash was adjusted to a particle size of 75 ㎛ or less and using by increasing the fineness of powder through milling. As a result, it was confirmed that the concrete using CFBC-Ash shows a high compressive strength, durability. Also, it is confirmed that CFBC-ash can be used as a concrete binder.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권5호
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• pp.161-168
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• 2008

해양콘크리트의 대표적인 내구성 열화요인이라 할 수 있는 동결융해나 염해의 경우는 콘크리트내의 공극특성에 따라 침투 및 확산특성이 크게 상이하게 되는데, 이는 동결융해저항성 확보를 목적으로 사용되고 있는 AE제의 종류나 사용량 그리고 그의 경시변화 특성 등과 매우 밀접한 관계가 있다. 따라서 본 연구에서는 굳지않은 콘크리트의 목표 공기량을 각각 4~6%와 8~10%로 계획하여 실내시험을 실시한 후, 모의부재에서는 4~6%를 대상으로 평가하였다. 실험결과, 경화콘크리트의 공기량은 재령 7일에서 각각 2.5~5.2%, 재령 28일에서는 각각 2.4~5.1%정도로서 비빔직후 목표공기량의 절반수준인 것으로 나타났고, 동결융해 반복에 따른 스케일량은 목표공기량 8~10%의 경우가 4~6%에 비해 미미한 수준에서 다소 유리한 것으로 평가되었다. 한편, 모의부재에서 채취한 코어공시체의 동결융해 및 염화물 확산특성에서는 동일배합조건의 실내시험 결과에 비해 다소 불리한 것으로 나타났는데, 실내실험 결과에 비해 동결융해는 106%, 염화물 확산계수는 160% 수준인 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.49-58
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• 2017

일상적으로 우리가 매일 경험하는 눈, 비, 바람, 기온과 같은 현상을 날씨라고 하며, 일정한 지역에서 장기간에 걸쳐 나타나는 대기현상의 평균적인 상태를 기후라고 한다. 또한 기후가 평균적 상태에 비해 유의미하게 변동하는 것을 기후변화라고 한다. 콘크리트 구조물의 경우 외부 극한기후환경에 노출 될 경우 다양한 문제점들이 발생할 수 있다. 이러한 문제점들 중 최근 가장 문제가 되고 있는 폭우, 폭설과 같은 극한기후인자요소의 작용을 받아 발생 할 수 있는 동결융해에 대한 현상이다. 콘크리트의 경우 온도가 너무 낮거나 높다고 손상이 발생하는 것은 아니라 동결 융해를 반복적으로 받을 경우 심각한 내구성 저하를 나타나게 되며 실제 성능저하가 된 구조물의 경우 회복하기 힘들게 된다. 따라서 본 연구에서는 극심한 기후변화로 발생 되는 다양한 기후인자 요소 중 풍속-일조시간의 기후변화 양생조건에 대하여 양생 후 콘크리트 동결융해 실험을 접목시켜 상대동탄성계수를 측정하고 이를 바탕으로 성능중심평가 (Performance Based Evaluation (PBE))를 실시하고 대응책을 마련하고자 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.148-156
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• 2022

대부분의 국내 콘크리트 구조물이 동결융해 및 염해 환경에 동시에 노출됨에도 불구하고 현장에서의 콘크리트 내구성능 평가는 각각의 단일 작용에 의한 손상을 평가하고 있으며 염해 손상은 현장에서 코어를 별도로 채취하여 추가적인 실내 실험분석까지 요구된다. 그러나 국내에서는 2018년부터 「시설물의 안전 및 유지관리에 관한 특별법」과 「지속가능한 기반시설 관리 기본법」 등의 시설물 유지관리를 강화하는 정책들이 수립 및 시행됨에 따라 정부 및 지자체에서 안전점검 관리 대상시설물이 증대되어 시설물이 안전 점검 및 진단에 대한 효과적인 점검 간소화 기술이 필요한 실정이다. 따라서 이 연구에서는 기존의 피복부 콘크리트 품질을 평가하는 표면반발경도를 활용하여 동해 손상이 발생한 콘크리트 부위를 대상으로 염해 손상의 가속화 정도를 판단할 수 있는 방법의 가능성을 평가하고자 하였다. 이를 위하여 동결융해 촉진 환경에 노출시켜 이미 동해 손상이 발생한 콘크리트 실험체를 염수에 침지시킨 후 콘크리트 내 침투한 염화물을 분석하여 동해 손상 정도에 따른 염화물 침투 가속화 관계를 분석하였다.