• 제목/요약/키워드: inorganic polymer concrete

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지하 콘크리트구조물의 열화 억제에 의한 내구성 증진에 관한 연구 (A Study on the Durability Improvement by Controlling the Deterioration of Underground Concrete Structures)

  • 천병식;최춘식;정원우
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.23-31
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    • 2004
  • 일반적으로 코팅은 철근 콘크리트를 보호하기 위해 사용되어지며, 이러한 목적으로 사용되어지는 코팅에는 무기계 뿐만 아니라 유기계 코팅이 있다. 무기계 코팅의 장점은 자외선 흡수성이 적고 불연성이라는 것이며, 반면 유기계 코형의 장점은 $CO_2, SO_2$투과성 및 물의 투수성이 낮으며, 철근 콘크리트의 보호능력은 유기계 코팅이 더 우수하다. 그러나 에폭시, 우레탄 및 아크릴과 같은 유기계 코팅은 콘크리트와의 열팽창계수와 탄성계수 차이로 인해 장기 접착강도가 저하되고, 통기성이 부족하여 형성된 막에 들뜸이 발생된다. 또한 유기계 코팅이 콘크러트의 습윤면에 적용될 경우에는 접착의 문제가 발생된다. 본 연구에서는 콘크리트를 보호하기 위해 폴리머와 세라믹을 합성시켜 개발된 코팅제의 물리 성능과 내구 성능 및 용출 안전성에 대한 시험을 하였다. 개발된 코팅계에 대하여 유기계 코팅재 및 에폭시와 비교하였으며, 시험결과 개발된 코팅재는 콘크리트를 보호하기 위한 유기계 코팅재에 비해 성능이 떨어지지 않았고, 반면 용출 안전성 측면에서는 에폭시보다 더 우수함을 보였다. 특히 물과 접해 있는 지하 콘크리트구조물을 보호하는 데에 적합하며, 무기계와 유기계 코팅재의 장점을 갖은 콘크리트 보호용 코팅재라고 판단된다.

복합콘크리트와 이형 철근간의 부착강도에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Bond Splitting Strength between Composite Concrete and Deformed rebar)

  • 윤승조;허승웅
    • 대한건축학회연합논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.87-92
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    • 2019
  • To relieve noise between floors in Korea, recent domestic and overseas studies have been developing materials that have the properties of ceramic, which is an inorganic compound, and polymer, which is an organic compound, to introduce a new function to polymer. This study conducted a bending strength experiment between re-bar and new composite concrete mixing POSS (Polyhedral Oligomeric Silses-quioxanes) nano complex on the inside of concrete, and by assembling the inside of each concrete with 3 and 4 main re-bars as an experiment to supplement various problems that occur by the expression of this strength and the distribution of the reinforcement. The number of the main re-bars. and the direction of laying the concrete were applied as the principal variables of the experiment. Upon experiment, there were no differences in the bond strength based on the location of the main re-bar, and a 2 % increase in the bond strength was shown in the specimen laid in the same direction as the main re-bar in comparison to that of the specimen laid in a different direction from the main re-bar. The experiment results displayed that the composite concrete had uniform performance based on the rapid reaction speed of POSS nano complex.

자기치유 공학재료: II. 무기재료 (Self-healing Engineering Materials: II. Inorganic Materials)

  • 김민희;강동은;윤지환;최은지;심상은;윤주호;김일
    • 청정기술
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    • 제17권2호
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    • pp.85-96
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    • 2011
  • 자기치유재료란 장기간 사용에 의한 기계적 충격에 의해 발생된 손상을 치료할 수 있는 능력을 발휘하도록 구조적, 화학적으로 개질시킨 스마트 재료의 하나이다. 사용에 손상이 일어난 부위를 본질적으로 치유할 수 있는 재료(고분자, 세라믹, 금속 등)를 사용함으로써 부품의 수명을 길게 할 수 있고, 장기간 사용에 의한 분해로 야기되는 효율의 감소를 막을 수 있으며, 재료의 파괴에 의한 비용지출을 막을 수 있어 여러 산업 공정의 생산단가를 낮출 수 있다. 최근 차량용 자기치유 페인트가 가능하다는 니싼의 발표 이후 재료의 자기치유능력에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 총설에서는 앞서 발표한 자기치유 유기재료에 이어 금속, 세라믹, 콘크리트 등 무기 재료의 자기치유방법에 대해서 알아보고, 향후의 방향을 제시하고자 한다.

내구수명 증진을 위한 콘크리트 구조물용 표면처리공법 개발 (Development of Surface Treatment Systems for Concrete Structures to Extend Service Life)

  • 이창수;윤인석;이규동;박종혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.255-261
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    • 2002
  • Concrete structures stand in poor surrounding than it has ever been met before, because they are installed in severe conditions such as chloride penetration. $CO_2$ gas, water and so on. Therefore, the countermeasure to efficiently protect from the deterioration of concrete structures should be urgently considered. From this point of view, this study was aimed to develop surface treatment systems for concrete structures, which cover physical properties, long term durability and economic consideration. Developing the optimal surface treatment materials, powder type polymer or liquid type polymer was added to inorganic base materials. Three surface treatment materials which had shown best results in primary tests were selected and durability tests were fulfilled. Consequently optimum surface treatment material was developed. The surface treatment materials, which were developed through this study, can efficiently extend the service life of concrete structures. As a result, the life cycle cost should be reduced and the waste of material resources would be cut down.

탄소섬유쉬트 보강 콘크리트용 무기계 폴리머 접착제의 내화 및 구조성능 (Structural Performance and Fire Resistance Capacity of Inorganic Polymer Composites for Carbon Sheets Exposed to High Temperature)

  • 정란;박현수
    • 콘크리트학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.109-115
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    • 1998
  • 철근콘크리트 구조물이 과소설계되어 있거나 과다 하중이 작용하게 되면 그 구조물의 구조성능을 파악하여 보수.보강을 시행하게 된다. 최근에 가장 맣이 사용되는 보수.보강 재료로는 특히 휨내력을 보강하는데 탄소섬유를 들 수 있다. 탄소섬유쉬트는 내열성과 내호염성에 있어서 회재가 발생할 경우 보강재료로서 충분한 성능을 가지고 있다. 그러나 이를 접착시키는데 사용되는 에폭시는 유기계 물질로서 화재시 유독가스가 발생하고 내열성능도 30$0^{\circ}C$정도에도 지탱하기 어려워 화재 발생이 가능한 구조물에 사용하기 어렵다. 이 연구에서는 무기계 폴리머 복합재료로 접착된 탄소섬유를 고온(약 800~100$0^{\circ}C$, 1시간)으로 가열한 후 가열된 섬유판의 인장, 휨 전단내력을 검토하여 내열성능을 파악하고 이 섬유쉬트로 보강한 철근콘크리트 부재의 휨 성능을 실험적으로 규명하여 화재의 위험이 있는 구조물에 구조적인 보강재료로 사용이 가능한가를 검토하였다. 연구 결과, 개발된 무기계 폴리머 복합체는 인장강도, 휨강도 및 접착강도가 유기계 접착제와 유사하게 나타났고 800~100$0^{\circ}C$ 정도로 1시간 가열한 이후에도 상온 시험체 휨내력과 전단내력의 63%, 33% 정도를 유지하여 화재의 위험이 있는 부위에도 사용이 가능한 것으로 판단되었다.

EVA Powder 개질 고강도 콘크리트의 초기강도 및 수밀특성 (Early Strength and Properties of EVA Powder Modified High Strength Concrete)

  • 김영익;성찬용
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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    • pp.123-127
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    • 2005
  • EVA Powder modified high strength concretes were prepared by varying polymer/binder mass ratio with a constant water/binder mass ratio of 0.3. The effect of EVA powder on the slump, hydration heat, compressive and flexural strength, toughness and water absorption ratio was studied. In hydration heat test, temperature of hydration reaction displayed almost fixed level regardless of containing rate of EVA powder, but peak time of hydration reaction displayed late inclination as containing rate of powder increases. With the same water/binder mass ratio, the compressive strength and water absorption of EVA powder modified concretes decreased slightly when EVA powder was added and the flexural strength of EVA powder modified concretes rised slightly when EVA powder was added. Also, the toughness of the modified concretes can be improved markedly. The interpenetrating structure between the polymeric phase and cement hydrates formed at a $2{\sim}6%$(containing rate of EVA powder). The properties of the polymer modified concretes were influenced by the polymer film, cement hydrates and the combined structure between the organic and inorganic phases.

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나노 MMT-폴리머 복합체를 이용한 폴리머 콘크리트의 강도 특성 (Properties on the Strength of Polymer Concrete Using Nano MMT-UP Composite)

  • 조병완;문린곤;박승국
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4A호
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    • pp.761-766
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    • 2006
  • 폴리머 복합체는 우수한 강도와 내구성으로 건설현장에서 프리캐스트 부재 및 보수, 보강재로서 널리 쓰이고 있어 폴리머 복합체의 경제성 및 성능 향상에 관한 연구가 이루어지고 있다. 폴리머 나노 복합체는 나노미터 수준의 크기를 가진 Clay 등의 무기 물질을 나노분산 상으로 폴리머에 균일 혼합시킨 것으로 산업적 응용가능성 면에서 뿐만 아니라 재료 및 공학분야에서도 많은 관심을 가지고 있다. 그리고 기존의 복합체 보다 1/10 혹은 그 이상의 낮은 함량의 분산상만으로도 더 우수한 강도와 역학적 특성 및 열안정성을 나타낸다. 본 실험에서는 폴리머 복합체의 성능을 향상시키고자 유기화된 몬모릴로나이트(MMT)와 유기화 되지 않은 몬모릴로나이트(MMT)를 사용하여 박리된 MMT-UP 나노 복합체를 제조하였다. XRD와 TEM실험결과, Cloisite 30B-UP 나노 복합체에서 층과 층 사이가 $100{\AA}$ 이상 떨어져 단일층으로 분산되었기 때문에 박리가 되었음을 알 수 있었다. 또한 역학적 특성은 기존복합체보다 인장강도와 인장탄성계수을 비교하였을 때 매우 향상됨을 알 수 있었고 열적 특성도 기존복합체보다 우수한 함을 나타내었다. 박리정도가 우수한 MMT-UP 복합체로 제조한 폴리머 콘크리트에서도 순수한 UP를 사용한 것보다 역학적 특성이 두드러졌다. 또한 폴리머 콘크리트의 강도와 탄성계수는 MMT-UP 복합체의 인장강도 및 인장탄성계수와 상관성을 갖는 것으로 판단된다.

콘크리트의 내구성 증진을 위한 코팅재의 성능 평가 (Evaluation on the Performance of Coating Materials for Improving the Durability of Concretes)

  • 김성수;최춘식;남용혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.99-107
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    • 2003
  • 일반적으로 코팅은 철근 콘크리트를 보호하기 위한 방법으로 사용되어 진다. 이러한 목적으로 사용되어지는 코팅에는 무기계 코팅뿐만 아니라 유기계 코팅이 있다. 무기계 코팅의 장점은 낮은 자외선 투과성과 불연성 등이다. 반면, 유기계 코팅의 장점은 이산화탄소, 이산화황 및 물 등의 낮은 투과성이며 무기계 코팅보다 더 우수한 철근 콘크리트 보호성능을 가지고 있다. 그러나 에폭시, 우레탄 및 아크릴과 같은 유기계 코팅은 여러 가지 원인에 의해 장기 접착강도가 감소되고 형성된 코팅 막의 들뜸이 발생된다. 또한 유기계 코팅이 콘크리트의 습한 표면에 적용될 경우 접착의 문제점을 갖고 있다. 따라서, 콘크리트 구조물을 보호하고 유기계 코팅의 문제점을 해결하기 위해 폴리머와 시멘트계 재료를 합성시킨 코팅재(WGS-Eco)를 개발하였다. 본 연구에서는 개발된 코팅재와 이전에 사용되었던 코팅재의 물리 성능 및 내구 성능을 평가하였으며, 그 결과 개발된 코팅재는 유기계 코팅재에 비해 성능이 뒤떨어지지 않았다. 따라서 개발된 코팅재는 유기계와 무기계 코팅의 장점을 갖으면서 콘크리트를 보호하기 위한 적합한 코팅재라고 판단되었다.

목모 패널용 Geopolymer Binder 개발에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Geopolymer for Wood Wool Ceramic Board)

  • 박동철;이세현;송태협;심종우
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2005년도 추계 학술발표회 제17권2호
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    • pp.711-714
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    • 2005
  • This paper focused on development of geopolymer for wood wool ceramic board. Geopolymer can substitude ordinary portland cement and its accelerator of wood wool cement board as inorganic polymer. In this study, what we would obtain geopolymer's properties such as initial setting time(KS L 5108), flow(KS L 5102) and compressive strength of 3days aged(KS L 5105), was less than 1 hour, more than $110\%$, more than 40Mpa. Geopolymer have three essential materials called filler, hardener and geopolymer liquor. So, We applied filler by quartz, hardener by blast furnace slag powder, metakaoline and fly ash, geopolymer liquor by NaOH, KOH and sodium silicate solution. As result of this experiment, what we could obtain best fitted geopolymer's properties such as initial setting time, flow and compressive strength of 3days aged, was 45min, $116\%$ and 43.6Mpa. This result can be applicable to commercial wood wool ceramic board.

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