• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.1057-1060
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• 2008

고강도 콘크리트는 낮은 물-시멘트 비와 혼화제의 첨가로 인해 타설 후 극 초기재령에서 큰 자기수축과 온도변형이 발생한다. 이것은 고강도 콘크리트 구조물의 초기재령에서의 균열을 초래할것이고, 고강도 콘크리트의 내구성에 영향을 미칠 것 이다. 그러므로 고강도 콘크리트의 초기재령 특성에 집중할 필요가 있다. 이 논문에서는 매설형 FBG 센서를 이용하여 고강도 콘크리트의 초기재령 특성을 모니터링 하였다. 결과에서는 고강도 콘크리트 타설 후 하루동안 변형이 급격히 증가함을 보여 주었다. 그리고 변형량의 값은 $85{\mu}{\varepsilon}$ 이상이며, 두달간의 변형량($280{\mu}{\varepsilon}$)의 30%에 해당한다. 고강도콘크리트의 내구성과 침투성을 고려하면, 첫째날의 변형률은 꽤 높아 무시할 수 없는 수치이다. 또한 연속성, 안정성, 다양한 복합기술 등 FBG 센서의 보다 높은 성능이 증명 되었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권4호
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• pp.341-348
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• 2017

콘크리트 포장도로는 동절기 제설제에 의한 내구성 저하가 심각한 위협으로 거론되고 있고 그 보수에도 많은 비용이 소요되고 있다. 따라서 이러한 콘크리트 포장재에 대한 적절한 보수 대책의 마련과 이에 활용될 우수한 성능의 보수 재료가 요구되고 있는 상황인데, 본 연구에서는 국내에서 개발된 인산마그네슘 세라믹(Magnesium phosphate ceramics)을 대상으로 압축강도 특성 및 염소이온 침투 저항성, 길이변화 특성을 평가하여 국내 콘크리트 포장 도로의 보수 재료로 적용 가능성을 검토하였다. 평가 결과 모르타르의 유동성은 190mm의 평범한 수준을 나타내었으나 다소 점성이 높고 재료 자체의 흐름성은 크지 않았다. 응결 시간은 12분으로 매우 빠른 경화가 이루어졌으며 이에 따라 신속한 작업이 요구되었다. 모르타르의 압축강도 성능은 2시간에 38.4MPa, 24시간에 73.8MPa, 28일에 111.0MPa로 재령 초기부터 높은 수준을 나타내었다. 염소이온 침투 저항성 시험 결과 모르타르의 경우 143 Coulombs, 콘크리트의 경우 173 Coulombs으로 매우 우수한 수준을 나타내었다. 콘크리트의 길이변화 시험 결과는 재령 40일까지 $60{\times}10^{-6}$ 이하로 완만하게 감소하였으며, 보통의 시멘트 콘크리트의 길이변화 수준과 비교할 때 1/10 이하의 수준으로 우수한 체적안정성을 확보하고 있었다. 이상과 같이 인산마그네슘 세라믹은 우수한 강도 성능과 염소이온 침투 저항성, 체적 안정성을 보유하고 있음을 확인하였고, 향후 작업 시간이나 작업성에 대한 개선이 요구되며, 현장 적용시에는 이러한 부분에 대한 주의가 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.230-236
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• 2019

최근 콘크리트 품질과 관련된 이슈로 시멘트의 원가절감 및 잔골재의 품질저하로 인해 콘크리트 표면의 들뜸, 레이턴스의 과다로 인한 표면 스케일링 및 소성수축의 증가로 인한 균열발생 등의 표면품질 하자 발생사례가 지속적으로 증가되고 있으며, 사회적인 이슈로 인해 미세먼지 및 배기가스로 인한 환경문제를 해결하고자 도로구조물의 광촉매 적용이 시도되고 있다. 이에 본 연구에서는 현장에서 편리하게 적용될 수 있는 양생 방법 중 작업 속도 및 효율성에서 우수한 양생제를 개발하고자 하였으며, 이와 더불어 표면층의 광촉매 코팅을 위한 나노사이즈의 이산화티탄(TiO2)의 혼입 및 분산방안을 평가하여 광촉매 작용이 가능한 다기능성 피막양생제를 개발가능성을 검토하고자 하였다. 실험결과 실리콘계 및 실란계는 굳지않은 콘크리트 표면에서 신속하게 피막을 형성하는 성능을 보이기 때문으로 양생제로서의 원료로 검토를 진행하여 기존의 양생제보다 피막성능이 우수한 고성능 피막 양생제를 개발하였다. 나노물질의 적용을 위한 분산방안을 검토하기 위해 분산된 시료를 4주간 옥외폭로하여 분리유무를 통한 안정성을 평가한 결과 초음파 분산기의 성능이 가장 우수한 것으로 확인되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제21권5호
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• pp.433-445
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• 2020

The weakening and softening behavior of soft clay subjected to cyclic loading due to the build-up of excess pore water pressure is well-known. During the design stage of the foundation of highways and coastal high-rise buildings, it is important to study the mechanical behavior of marine soils under cyclic loading as they undergo greater settlement during cyclic loading than under static loading. Therefore, this research evaluates the cyclic stress-strain and shear strength of untreated and treated marine clay under the effects of wind, earthquake, and traffic loadings. A series of laboratory stress-controlled cyclic triaxial tests have been conducted on both untreated and treated marine clay using different effective confining pressures and a frequency of 0.5 and 1.0 Hz. In addition, treated samples were cured for 28 and 90 days and tested under a frequency of 2.0 Hz. The results revealed significant differences in the performance of treated marine clay samples than that of untreated samples under cyclic loading. The treated marine clay samples were able to stand up to 2000 loading cycles before failure, while untreated marine clay samples could not stand few loading cycles. The untreated marine clay displayed a higher permanent axial strain rate under cyclic loading than the treated clay due to the existence of new cementing compounds after the treatment with recycled tiles and low amount (2%) of cement. The effect of the effective confining pressure was found to be significant on untreated marine clay while its effect was not crucial for the treated samples cured for 90 days. Treated samples cured for 90 days performed better under cyclic loading than the ones cured for 28 days and this is due to the higher amount of cementitious compounds formed with time. The highest deformation was found at 0.5 Hz, which cannot be considered as a critical frequency since smaller frequencies were not used. Therefore, it is recommended to consider testing the treated marine clay using smaller frequencies than 0.5 Hz.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권1호
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• pp.25-33
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• 2015

본 연구에서는 콘크리트 레벨에서의 프리케스트 콘크리트 개발을 목적으로 하며 수화열에 의한 균열발생을 확인하기 위해 FEM해석을 실시하여 초기균열 지수를 평가하였다. 평가결과 경화촉진제 사용량이 증가할수록 조기 압축강도가 증가하는 것으로 나타났으며 응결 시간 또한 단축되는 것을 알 수 있었다. 이는 경화촉진제에 의하여 시멘트 화합물중 $C_3A$의 반응에 의해서 응결시간이 단축되는 것으로 판단된다. 또한 단열온도 상승 시험 결과 경화촉진제의 사용량이 증가 할수록 콘크리트 중심부 온도 $80^{\circ}C$이상의 온도를 나타냈으며 경화촉진제에 의해서 최고 온도 발열시간을 단축시키는 것으로 나타났다. 이는 경화촉진제가 시멘트 수화반응을 촉진시켜 수화열을 짧은 시간에 높게 나타나는 현상으로 판단된다. 또한 높은 수화열은 균열을 발생시킬 수 있음으로 FEM 해석을 통하여 균열지수 평가를 실시하였다. FEM 해석 결과 조기에 높은 수화열이 증가하여도 균열에는 영향이 없는 예측된다. 이는 초기강도가 높기 때문에 허용응력이 증가로 인하여 인장강도가 증가하기 때문이다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.813-822
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• 2002

본 연구에서 초기재령 콘크리트의 단면 내 수화도와 온도 및 습도분포를 구하는 3차원 유한요소 해석 프로그램을 개발하기 위한 수화도에 따른 재료 모델을 제시하고, 수치해석 절차에 관하여 정립하였다. 재료물성이 급격히 변화하는 초기재령 콘크리트의 거동을 모사하는 과정에서 온도 및 습도에 관련된 재료 물성이 수화도에 따라 결정하였다. 또한 수분거동 연구는 경화한(mature) 콘크리트에 대해서는 여러 연구자에 의해 수행되었지만, 초기재령 콘크리트의 전달계수, 수분용량에 관한 연구는 제대로 정립되지 않은 실정이다. 또한 일반적으로 보통콘크리트에서 무시되는 수분감소항은 고강도 및 고성능 콘크리트의 자기건조(self-desiccation)와 관련된 자기수축(autogenous shrinkage)을 유발하고, 이는 구조물의 장기 내구성 및 사용성 측면에서 중요한 관심사이다. 따라서 본 연구는 초기재령 콘크리트의 온도 및 수축에 의한 응력을 평가하기 위하여, 고강도 및 고성능 콘크리트를 포함한 초기재령 콘크리트의 온도 및 수분거동을 적절히 표현하는 수학적 재료 모델을 제시하고, 콘크리트의 단면 내 수화도와 온도 및 습도분포를 결정하는 3차원 유한요소 해석 프로그램을 개발하였다. 개발된 해석프로그램을 이용한 수치해석 결과는 실험결과와의 비교를 통하여 그 타당성을 검증하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.475-481
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• 2022

순환골재는 생산과정에서 발생하는 미세균열 및 순환골재 표면에 존재하는 시멘트 페이스트 성분의 존재로 인해, 천연골재에 비해 높은 흡수율을 가지며, 이로 인해 콘크리트에 골재로서 사용할 경우 작업성 저하, 강도의 저하 등의 문제가 발생하게 된다. 골재의 수급이 점점 어려워지고 있는 현 상황에, 골재 수급의 대안이 될 수 있는 순환골재를 적극적으로 활용하기 위한 방법으로, 본 연구에서는 Tam et al.이 제안한 2단계 배합과정을 활용하였고, 이를 이용해 제조한 콘크리트의 압축강도, 탄성계수, 및 염소이온 확산계수를 일반 배합과정을 적용한 천연골재 콘크리트 및 100 % 치환율의 순환골재 콘크리트와 비교 분석하였다. 실험 결과에 따르면, 압축강도와 탄성계수는 물시멘트비에 관계없이, 2단계 배합방법으로 제작한 순환골재 콘크리트가 일반배합과정으로 배합된 순환골재 콘크리트에 비해 높게 나타났으며, 천연골재 콘크리트에 근접하는 역학적 성능을 발휘하였다. 그러나 염소이온 확산계수의 경우 순환골재 콘크리트가 천연골재 콘크리트보다 높게 측정되었으며, 2단계 배합과정의 적용에 따른 염소이온 확산계수의 감소는 확인할 수 없어, 2단계 배합이 내구성에는 크게 기여하지 않는 것으로 판단된다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제14권4호
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• pp.357-365
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• 2016

일반골재인 자갈, 모래와 중량골재인 산화 슬래그 및 자철광을 이용하여 5 종류의 콘크리트를 제작하여 감마선 차폐특성과 압축강도를 살펴보았다. 골재는 평균적인 크기에 따라 비교적 작은 크기의 잔 골재와 큰 크기의 굵은 골재로 구분하여 사용하였다. 실험 결과 산화 슬래그 잔 골재와 굵은 골재를 사용한 콘크리트가 일반 골재만을 이용하여 배합한 콘크리트 시편보다 $^{137}Cs$ 감마선에 대해 2% 향상된 감쇠계수인 $0.37cm^{-1}$을 기록하였다. 각 시편들의 단위중량을 측정한 결과 자철광 잔 골재와 산화 슬래그 굵은 골재로 배합한 조건의 단위중량이 가장 높은 $3,175kg{\cdot}m^{-3}$이었다. 산화슬래그를 잔 골재와 굵은 골재로 배합한 조건의 단위중량은 $3,052kg{\cdot}m^{-3}$으로 최대 단위중량 조건보다 $123kg{\cdot}m^{-3}$ 낮았지만 감쇠계수는 오히려 $0.012cm^{-1}$ 향상되었다. 골재들의 화학성분 분석결과 산화 슬래그는 자철광에 비해 마그네슘의 비율은 낮고 칼슘의 비율은 높아 구성에 있어서 차이를 보였다. 따라서 산화슬래그 만을 골재로 사용한 경우 자철광을 잔 골재로 사용한 경우보다 단위중량은 낮았지만 마그네슘과 비교하여 원자번호가 큰 칼슘의 비율이 높아서 감마선 차폐성능이 향상된 것으로 생각된다. 중량골재가 배합된 모든 시편들은 일반 골재를 이용한 콘크리트보다 압축강도가 높았고, 산화슬래그와 자철광의 잔 골재만을 사용한 경우 4주 양생 후 압축강도가 일반 콘크리트에 비해 45% 향상된 50.2 MPa을 기록하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권6A호
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• pp.419-426
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• 2012

굳지않은 콘크리트에는 항상 일정량의 잉여수가 발생하게 된다. 이러한 잉여수는 콘크리트 내부에서 갇힌공기로 남게 되어 내구성을 저하시키는 요인이 되므로 잉여수를 제거할 수 있다면 구조물의 내구성 향상에 큰 도움이 될 것이다. 기존에 많은 연구가 있었지만 투수시트의 특성에 대한 상세한 검토는 부족한 상태이며, 거푸집의 천공에 따른 시공성 저하는 여전히 의문이 있다. 따라서, 본 논문에서는 투수거푸집 시스템에서 직포 및 부직포 투수시트를 적용할 경우의 기초적인 특성을 실험을 통하여 검토하고 시공성 향상을 위해 거푸집에 천공을 하지 않는 투수거푸집에 대한 연구를 진행하였다. 그 결과 투수거푸집에서 직포와 부직포 투수시트를 사용한 경우 직포의 조밀성 및 부직포의 두께 등에 따라 일부 차이가 있었지만 W/C 감소, 표면 평탄성 증가, 표면부 강도 향상이 있었으며, 시멘트손실은 미미하여 적용성이 우수한 것으로 나타났다. 또한, 투수시트 내부에 탈수된 잉여수의 배수통로를 가지고 있는 배수 부직포 투수시트를 적용한 경우 거푸집에 천공을 하지 않고서도 필요한 탈수성능을 발휘할 수 있어 시공성 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권4호
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• pp.301-306
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• 2015

이 연구에서는 해양 콘크리트의 균열저항성 및 내구성을 향상시킨 고성능 해양 콘크리트 개발 연구의 일환으로 광물질 혼화재를 혼입한 콘크리트의 강도, 수화발열 특성 및 염해저항성에 대한 해석적 평가를 실시하였다. 고로슬래그와 플라이애시를 광물질 혼화재로 검토하였으며, 고로슬래그 치환율은 70%까지 플라이애시 치환율은 40%까지 검토하였다. 해석검토 결과, 고로슬래그 및 플라이애시 치환은 모두 압축강도를 크게 저하시키는 결과를 보였으며, 수화발열 특성에서는 고로슬래그는 영향이 적은 반면, 플라이애시는 수화발열량 저감에 크게 효과가 있는 것으로 나타났다. 염소이온 침투 특성에서는 고로슬래그는 침투저항성을 증대시키는 반면, 플라이애시는 저하시키는 경향을 보였다. 해석적 평가를 통해 수화열과 염해내구성을 동시에 고려할 경우, 적절한 양의 고로슬래그와 플라이애시를 함께 사용한 3성분계 시멘트 배합 구성이 효과적일 것으로 판단된다.