• 한국세라믹학회지
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• 제28권7호
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• pp.509-516
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• 1991

The effect of various polymers on the freeze-thaw resistance of hardened cement mortar was investigated. For this study, styrene butadiene rubber (SBR), ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl alcohol (PVA) were used to prepare cement mortar specimen, and then freeze-thaw experiment was carried out. By adding SBR adn EVA to the specimen, the freeze-thaw resistance of specimens was improved, but when PVA was added to the specimen, its freeze-thaw resistance was lowered. Particularly, the specimens which were added 5, 10% of SBR and 5% of EVA showed excellent freeze-thaw resistance in the salt environment.

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

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.217-218
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• 2023

In modern architecture, tiles are used as a decorative material to enhance the appearance of buildings. However, defects occurring during tile installation affect not only the appearance of the building, but also its maintenance. This study aims to investigate stable tile installation by producing tile modules using the floating mortar method and conducting freeze-thaw tests to measure their adhesion strength. Test results showed that the adhesion strength increased as the mesh size decreased, except for S3 mesh. This study highlights the importance of research on tile installation to solve problems related to building appearance and maintenance.

• 한국해양공학회지
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• 제26권3호
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• pp.26-32
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• 2012

Recently, concrete using multicomponent blended cement has been required to increase the freeze-thaw and sulfate resistances of concrete structures exposed to a marine environment. Thus, the purpose of this study was to propose the use of concrete containing multicomponent blended cement as one of the alternatives for concrete structures exposed to a marine environment. For this purpose, batches of concrete containing ordinary portland cement (OPC), binary blended cement (OPC-G, G: ground granulated blast slag), ternary blended cement (OPC-GF, F: fly ash), and quaternary blended cement (OPC-GFM, M: mata-kaolin) were made using a water-binder ratio of 50%. Then, the durability levels, including thesulfate and freeze-thaw resistances, were estimated for concrete samples containing OPC, OPC-G, OPC-GF, and OPC-GFM. It was observed from the tests that the durability levels of the concrete samples containing OPC-G and OPC-GF were found to be much better than that of the concrete containing OPC. The optimum mixing proportions were a40% replacement ratio of ground granulated blast slag for the binary blended cement and a30% replacement ratio of ground granulated blast slag and 10% fly ash for the ternary blended cement.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2008년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.227-233
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• 2008

Porous concrete has large continuous voids of 20-30 % by volume, and this concrete is attractive as environmental material in Japan i.e. permeable road pavement, river bank protection with vegetation and green roof system which influence thermal environment. It is necessary to confirm the frost resistance when constructing porous concrete structure in cold region. However applicable test method and evaluation criterion of porous concrete has not defined yet. Therefore, the object of this study is to investigate the frost resistance of porous concrete and this investigation attempts to address this concern by comparing 4 kinds of specified freezing and thawing tests methods (JIS A1148 procedure A/B and RILEM CIF/CDF test) in consideration of actual environment. RILEM freeze-thaw tests are different from JIS A1148 freeze-thaw tests, which are widely adopted for evaluating the frost resistance of conventional concrete in Japan, in water absorption, cooling rate, length of freezing and thawing period, and number of freezing and thawing cycles. RILEM CIF test measures internal damage and is primarily applicable for pure frost attack. CDF test is appropriate for freeze-thaw and de-icing salt attack. JIS A1148 procedure A/B showed extremely low frost resistance of porous concrete if the large continuous voids were filled with water and the ice expansion in the large continuous voids set in during cooling. Frost resistance of porous concrete was improved by mixing coarse aggregate (G7) which particle size is smaller and fine aggregate in JIS freezing and thawing tests. RILEM CIF/CDF test showed that freeze-thaw and de-icing resistance of porous concrete was seems to be superior in that of conventional concrete.

• Computers and Concrete
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• 제30권2호
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• pp.99-111
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• 2022

In this study, deep learning and k-Nearest Neighbor (kNN) models were used to estimate the sorptivity and freeze-thaw resistance of self-compacting mortars (SCMs) having binary and ternary blends of mineral admixtures. Twenty-five environment-friendly SCMs were designed as binary and ternary blends of fly ash (FA) and silica fume (SF) except for control mixture with only Portland cement (PC). The capillary water absorption and freeze-thaw resistance tests were conducted for 91 days. It was found that the use of SF with FA as ternary blends reduced sorptivity coefficient values compared to the use of FA as binary blends while the presence of FA with SF improved freeze-thaw resistance of SCMs with ternary blends. The input variables used the models for the estimation of sorptivity were defined as PC content, SF content, FA content, sand content, HRWRA, water/cementitious materials (W/C) and freeze-thaw cycles. The input variables used the models for the estimation of sorptivity were selected as PC content, SF content, FA content, sand content, HRWRA, W/C and predefined intervals of the sample in water. The deep learning and k-NN models estimated the durability factor of SCM with 94.43% and 92.55% accuracy and the sorptivity of SCM was estimated with 97.87% and 86.14% accuracy, respectively. This study found that deep learning model estimated the sorptivity and durability factor of SCMs having binary and ternary blends of mineral admixtures higher accuracy than k-NN model.

• 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.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.121-133
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• 2020

전 세계적으로 이상기후 현상의 빈도와 강도는 높아지고 있는 추세이다. 이는 인명과 재산에 직접적인 피해를 줄 수 있으므로 이상기후에 대응하여 적정한 유지관리 전략을 수립하고 실천하는 것이 중요하다. 한파 또는 폭설이 빈번하게 발생하는 한랭지역에 건설되는 시설물의 경우에는 다른 지역에 위치하고 있는 시설물에 비하여 동결-융해에 의한 피해를 많이 받을 수 있으며, 해를 거듭할수록 그 피해 정도는 증가할 가능성이 매우 높다. 그러나 동결-융해의 피해를 정량적으로 확인할 수 있는 명확한 기준과 이에 대한 대응방안은 아직 제시되고 있지 않은 실정이다. 따라서 실내 동결시험 결과를 기반으로 지역별 기후특성을 고려한 동결조건을 -14℃에서 1일, -7℃에서 2일 또는 -5℃에서 3일 지속될 경우로 선정하였으며, 그 결과, 강원지역의 대관령(8.3회), 철원(5.3회), 태백(4.9회)의 순으로 동결-융해 환경에 노출되어 있는 것으로 판단되었다. 이러한 연구결과를 기반으로 도로터널의 동결-융해 평가기준을 새롭게 제시하였다. 본 연구에서 제시된 도로터널의 동결-융해 평가기준은 추후 한랭지역 터널의 정량적 평가와 유지관리 전략의 수립 시 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제23권3호
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• pp.271-281
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• 2013

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.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.299-311
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• 2022

지표에 노출된 암석은 지속적으로 풍화를 받게 되고 이러한 영향으로 암석의 공학적 안정성이 약해지게 된다. 특히 풍화가 진행되면서 암석의 표면은 풍화에 의해서 변화를 일으키고 이러한 표면 변화는 암석으로 구성된 지반의 공학적 안전성에 영향을 미치게 된다. 또한, 풍화를 받은 암석에서 생성되는 화학종은 주변환경에 직접적인 영향을 미치거나 구조물에 영향을 미치게 된다. 광산지역과 같이 암석이 노출된 지역에서는 풍화에 의해 생성된 화학종이 주변 자연환경에 심각한 영향을 미치기도 한다. 본 연구에서는 이러한 관점에서 동결/융해 실험을 활용한 풍화가속 실험을 이미 풍화를 받은 암석과 신선한 암석을 대상으로 실시하고 각 암석의 표면 변화를 다초점 레이저 현미경으로 관찰하고 IC/ICP-MS를 활용하여 화학종 생성에 대한 분석을 실시하였다. 풍화가 진행됨에 따라 표면의 거칠기는 완화되는 것을 확인하였고 주변환경에 영향을 미칠 수 있는 화학종은 풍화를 받는동안 양이 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 암석이 노출된 지역에서의 공학적/환경학적 안전성을 평가하는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.