• 한국건축시공학회지
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• 제22권5호
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• pp.425-430
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• 2022

초고층 건축물용 매트기초에 사용되는 콘크리트는 시공성 및 품질확보를 위하여 일체타설로 진행되는 경우가 많다. 하지만 일체타설의 경우 수화반응 과정에서 온도균열이 발행할 우려가 높으며 혼화재 치환을 통해 고성능 고내구성 콘크리트 최적배합을 도출할 필요가 있다. 본 연구에서는 저자의 기존연구에서 도출한 최적 고성능 저발열 콘크리트 배합으로 제작된 시험체를 대상으로 염해 및 탄산화, 내황산염에 대한 실험을 실시하고 염소이온 확산계수와 탄산화계수, 황산염에 대한 시멘트 매트릭스의 저항을 정량적으로 평가하였다. 혼화재의 혼입에 의한 잠재수경성 및 포졸란 반응에 의한 높은 저항성을 확인할 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제19권6호
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• pp.503-510
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• 2019

최근 RC 구조물의 건설기술에서는 콘크리트의 크리프에 대한 검토가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 콘크리트의 크리프 예측 및 국내 건설현장의 크리프 결과에 영향을 미치는 요인을 검토했다. 크리프 테스트 기간이 길고 압축 강도가 높을수록 크리프 예측 정확도가 높아졌다. 경화 온도가 높을수록 콘크리트의 초기 강도가 높아지지만 크리프 계수의 차이는 시간이 지남에 따라 증가했다. 국내 건설현장 및 실험실에서의 크리프 평가 결과를 기반으로 ACI-209모델을 보완하는 수정 된 예측 모델을 제안했다. 일반~고강도 콘크리트를 사용한 실제 부재의 크리프 예측에서는 테스트 기간과 온도를 정확하게 고려해야한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.249-256
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• 2002

물-결합재 비(W/B)가 낮고 결합재량이 많은 고성능 콘크리트에는 자기수축이 많이 발생한다. 자기수축은 외부로부터 콘크리트로의 수분 이동이 없는 상태에서 시멘트의 수화반응에 의한 물의 소비 결과로 나타나는 자기건조에 의해 발생한다. 본 연구에서는 플라이애시의 사용 유무에 따른 고성능 콘크리트의 자기수축 특성을 실험을 통해 조사하였다. 또한 시간에 따른 슬럼프 및 플로우 변화, 공기량 등의 굳지 않은 콘크리트의 성질과 압축강도, 탄성계수 등의 역학적 성질에 대한 실험을 수행하였다. 실험결과, W/B가 낮을수록 자기수축이 증가하였으며, W/B가 동일한 경우 플라이애시를 사용하면 재령 초기에 콘크리트의 압축강도가 다소 느리게 발현되지만, 자기수축은 상당히 감소하였다. 또한, W/B가 낮은 고강도 콘크리트일수록 이른 재령에서 보통강도 콘크리트에 비하여 자기수축과 압축강도의 발현률이 크게 나타났다. 이상의 실험 결과로부터, 플라이애시를 사용하여 고성능 콘크리트의 제조가 가능하며 자기수축을 줄일 수 있다는 결론을 얻었다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.566-571
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• 2014

내구성은 콘크리트 구조물의 안전성과 경제성에 직접적으로 연관되므로 매우 중요한 사항인데, 최근 들어 콘크리트의 내구성에 사회적, 공학적 관심이 집중되면서 이에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 콘크리트의 염해나 탄산화, 동결융해 등의 열화요인은 독립적이 아닌 복합적인 형태로 작용하게 되는데, 이러한 열화현상을 저감하는 한 방편으로 사용하는 플라이 애쉬는 콘크리트 혼화재 중에서 사용빈도가 매우 높다. 또한 플라이 애쉬는 유동성 증진을 통한 내구성의 향상과, 수화열 저감을 통한 균열감소 및 장기강도 증진 등의 효과가 있으며, 시멘트를 대체하여 결합재로서 경제적인 효과를 유발하는 장점도 가지고 있다. 그러나 플라이 애쉬는 그 품질의 편차가 크고, 경우에 따라서 미연 탄소분에 의한 AE제 흡착 등으로 인하여 콘크리트의 내구성 및 강도를 저하시킬 수 있는 요소를 내포하고 있으므로 사용 시 주의가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 치환율의 플라이 애쉬를 혼입한 콘크리트를 경화 전후에 특성실험을 한 다음, 그 결과를 분석 고찰함으로써 열화를 저감하고, 내구성을 갖는 콘크리트를 제조하기 위하여 혼화재 및 결합재로서의 적용성 및 타당성을 검증하고자 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.9-15
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• 2018

고유동 콘크리트의 사용이 일반화 되면서 유동화제 사용에 따른 콘크리트의 초기 재료물성 발현에 대한 관심이 높아지고 있다. 콘크리트 수화반응에 따른 응결시점은 초기 물성 발현을 나타낼 수 있는 지표 중 하나이며, 이러한 응결시점 평가를 위해 관입저항시험과 함께 다양한 비파괴 평가 기법들이 사용되고 있다. 본 연구에서는 전기비저항 측정법을 이용하여 유동화 모르타르의 응결 지연 현상 평가에 관한 실험연구를 수행하였다. PC계 유동화제 첨가량에 따른 총 9종류의 모르타르 샘플을 준비하였으며, 4-전극법을 이용한 초기재령 모르타르 샘플의 전기비저항 변화를 24h 측정하였다. 측정결과로부터 결정된 전기비저항 상승시기를 모르타르 응결시점 평가를 위한 전기적 변수로 사용하였으며, 측정결과의 비교 분석을 위해 동일 샘플의 관입저항시험을 실시하였다. 또한 유동화 모르타르의 1일 동 탄성계수 및 압축강도 측정을 통해 전기비저항 측정을 이용한 유동화 모르타르의 초기 재료물성 평가 가능성을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.413-422
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• 2019

콘크리트 혼화재인 보통 포틀랜드 시멘트를 대체하기 위하여 페로실리콘 산업부산물을 적용하였다. 페로실리콘의 원재료 비표면적, 비중과 같은 기초물성은 실리카퓸과 매우 유사하다. 따라서 전체 혼화재 중량의 10%를 페로실리콘 또는 실리카퓸으로 치환한 콘크리트와 모르타르를 제작하여 페로실리콘의 혼화재로써의 사용 타당성을 평가하였고, 보통 포틀랜드 시멘트, 페로실리콘, 실리카퓸 콘크리트에 대한 비교 분석 결과를 나타냈다. 페로실리콘 콘크리트의 수화특성은 X선 회절 분석을 통하여 수행하였다. 페로실리콘 콘크리트는 압축강도, 염분침투 저항성, 공극 저감의 측면에서 보통 포틀랜드 시멘트 콘크리트 보다 장점을 보였으나 그 정도는 실리카퓸 보다 낮았다. 페로실리콘 콘크리트에 대하여 알칼리-실리카 반응에 의한 팽창 가능성이 확인되었는데 이는 실리카 입자의 뭉쳐진 덩어리 크기 때문인 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.404-412
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• 2020

본 연구는 무기질 재료인 Calcium sulfoaluminate(CSA), Crystalline admixture(CA) 그리고 Magnesium oxide(MgO)가 포함된 시멘트 모르타르의 물성 및 자기치유성능을 조사하였다. 자기치유성능을 분석하기 위해 모르타르 강도시험, 물투과성 실험을 실시하였으며, 다양한 균열폭 변화는 디지털 광학현미경을 사용하여 측정하였다. 자기치유를 통해 생성된 수화물에 대해서는 X-ray powder diffraction, Thermogravimetry를 통한 성분분석을 실시하였다. 분석결과 CA치환량이 증가 할수록 압축 및 휨 강도는 증가하였다. 하지만 MgO치환 시에는 오히려 CA치환량이 증가 할수록 압축 및 휨 강도는 감소하였다. 회복된 균열부에 생성된 치유물질은 Ca(OH)2, MgCO3, CaCO3으로 확인되었다. CaCO3은 균열부에 생성된 주요 치유 성분으로 나타났으며, Ca(OH)2, MgCO3보다 높은비율을 차지하고 있는 것으로 확인 되었다. 또한, 물 투과성과 균열폭 결과를 통한 최적의 배합은 CSA 8% + CA 1% + MgO 2.5%으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.259-266
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• 2018

본 연구에서는 3가지 수준의 재령(28일, 91일, 365일)을 고려하고 OPC 콘크리트와 GGBFS 콘크리트를 대상으로 콜드조인트 콘크리트의 탄산화 거동 및 강도특성을 평가하였다. GGBFS 콘크리트의 압축강도는 91일에서 OPC 콘크리트의 86% 수준이었으나, 지속적인 수화반응으로 인해 재령 365일 재령에서는 107%로 높게 평가되었다. 탄산화 속도계수는 91일을 기점으로 OPC 및 GGBFS 콘크리트 모두 크게 감소하였으며 콜드조인트 효과는 OPC 콘크리트에서 크게 평가되지만 GGBFS 콘크리트에서는 비슷한 수준으로 평가되었다. 콜드조인트에서 OPC 콘크리트의 경우 28일에서는 1.06배, 365일에서는 1.33배 수준으로 탄산화 속도계수가 증가하였다. 그러나 GGBFS 콘크리트의 경우 28일에서는 1.08배, 재령 365일에서는 1.04배로 큰 차이가 발생하지 않았다.

• 에너지공학
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• 제27권2호
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• pp.55-60
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• 2018

폐자원으로 분류되는 화력발전소의 석탄재와 제강슬래그(KR슬래그)를 주 재료로 활용하여 저강도 고유동채움재를 제조하였다. 산업부산물의 활용방안을 확대하고 중금속 용출 억제 등의 환경적 안정성을 확보하기 위해 화력발전소 바닥재(bottom ash)와 KR슬래그는 7:3으로 혼합하여 탄산화반응($CO_2$고정화)을 실시하였다. 연구결과 석탄바닥재의 기공이 많아 $CO_2$고정화 물질 함량이 증가할수록 물비율이 증가하였다. 배합 중 분체함량이 증가할수록 블리딩율이 저하되는 것을 확인하였다. 1종 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)함량이 감소할수록 수화반응의 활성화가 저하되어 압축강도는 감소하였다. 하지만 배합 조성을 적절히 조절할 경우 저강도 고유동 채움재가 요구되는 2.0MPa의 압축강도는 충족시킬 수 있는 결과를 확보하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권5호
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• pp.127-132
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• 2018

순환유동층 보일러애시(CFBC ash)는 매년 발생량이 증가하고 있으며, 대부분 활용성이 제한되어 매립, 폐기되고 있는 실정이다. 순환유동층 보일러애시의 화학조성 주성분은 $SiO_2$, CaO, $CaSO_4$로써, 물과 반응하여 시멘트와 유사한 자기수경성을 가지고 있다. 본 연구에서는 순환유동층 보일러애시의 자기수경성을 활용하여, 폴리머 혼입 보수 모르타르를 개발하기 위한 최적배합을 도출하고자 하였다. 폴리머 혼입 보수 보르타르 개발을 위해 순차적으로 3 Case의 배합을 설정하고 기초 물성을 확인하였다. 그 결과, 순환유동층 보일러애시에 실리카흄 10% 혼입과 폴리머 1.0% 혼입, 팽창재 3.5% 혼입에서 최적의 결과를 얻을 수 있었다.