• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.19-26
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• 2017

콘크리트는 다공성 건설재료이며, 매립된 철근의 부식은 내구성 및 안전성에 큰 영향을 미친다. 본 연구는 비파괴 검사인 반전위측정값과 생성된 부식량과의 상관성을 피복두께, 물-시멘트비를 고려하여 도출하는 것이다. 이를 위해, 3가지 수준의 물-시멘트비와 4가지 수준의 피복두께를 가진 시멘트 모르타르 시편이 제조되었으며, 3가지 수준의 촉진부식기간을 고려하여 부식량 및 반전위를 측정하였다. 습윤상태에서는 반전위가 크게 증가하였으며, 부식량과 촉진기간은 선형적인 관계를 가지고 있었다. 부식량이 증가할수록, 피복두께가 감소할수록, 물-시멘트비가 증가할수록 반전위는 증가하였다. 전체의 반전위 측정값을 부식량과 비교할 경우 0.67의 낮은 결정계수를 가지고 있었으나 부식량(촉진기간)을 고려하여 3가지 수준을 고려할 경우 0.90이상의 높은 결정계수를 가지고 있었다. 실내조건과 같이 온도가 일정하고 포화상태일 경우, 측정된 반전위는 부식량과 선형적인 상관성을 가지고 있었으며, 피복두께, 물-시멘트비, 철근직경, HCP의 측정범위를 알 수 있다면, 매립된 철근의 부식량을 예측할 수 있다고 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.383-388
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• 2019

본 연구는 폐플라스틱 중 저급의 복합재질 필름류 포장재를 콘크리트 원재료로 활용하기 위한 기초 연구로, LLDPE 및 HDPE의 2종의 플라스틱으로 제작된 잔골재를 사용하여 혼입률을 0, 25, 50, 75, 100%로 증가시키면서 플라스틱 잔골재의 종류 및 혼입률이 모르타르에 미치는 영향에 대하여 실험적으로 평가하였다. LLDPE 잔골재 및 HDPE 잔골재 혼입 모르타르는 유동성 및 재료분리저항성, 밀도 및 흡수율, 재령별 압축강도 및 휨강도에서 유사한 경향을 나타내었다. 플라스틱 잔골재를 혼입하지 않은 모르타르 대비 플라스틱 잔골재 혼입 모르타르의 유동성은 혼입률 50% 까지는 증가하다가 혼입률 75% 이상에서는 감소하였으며, 플라스틱 잔골재의 혼입에 따라 모르타르의 재료분리저항성은 급격하게 증가하였다. 한편, 플라스틱 잔골재의 낮은 밀도로 플라스틱 잔골재 혼입에 따라 모르타르의 밀도는 감소하였으며, 플라스틱 잔골재와 시멘트 사이의 낮은 부착력으로 인하여, 플라스틱 잔골재 혼입에 따라 재령별 압축강도는 플라스틱 잔골재 혼입률에 비례하여 감소하였으나. 재령별 휨강도는 플라스틱 잔골재 혼입률 50% 이상에서 일정 수준을 유지하며 감소하는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권6C호
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• pp.303-311
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• 2009

본 연구에서는 먼저 시멘트를 소량 혼합한 고결모래를 대기중에서 재령 3, 7, 14, 21, 28일로 양생한 다음 재령에 따른 일축압축강도 변화를 평가하였다. 그 결과, 시멘트비가 4, 8%로 비교적 낮은 경우, 7일까지는 강도가 지속적으로 증가하지만 그 이후에는 점차 감소하는 경향을 보였다. 그리고 시멘트비가 12, 16%로 상대적으로 높은 경우, 7일까지 계속 증가한 강도는 14, 21일까지 비슷한 강도를 나타내지만 28일 강도는 3일 강도보다도 훨씬 감소하였다. 시멘트로 고결된 흙 특히 모래나 자갈을 혼합한 CSG(cemented sand and gravel) 재료는 투수성이 좋기 때문에 양생기간 동안 내리는 강우나 지하 수위 변화로 습윤 상태와 건조 상태가 반복될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 일정 기간 양생한 후 현장에서 발생할 수 있는 수침과 건조 상태를 반복하면서 고결모래의 일축압축강도를 평가하였다. 그 결과, 27일 동안 대기중에서 양생한 다음 마지막 1일 동안 수침시킨 공시체의 강도는 28일 동안 수침시키지 않고 대기중에서 양생한 공시체보다 최대 35% 정도 감소하였으며, 강도 저하율은 시멘트비가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 양생기간 28일 동안 일정한 간격으로 수침과 건조를 반복할 경우 3회 반복까지는 일축압축강도가 선형적으로 증가하지만 그 이후로는 강도 증가율이 둔화되거나 수화작용에 필요한 수분 부족으로 강도가 오히려 감소하였다. 현장에서 소량의 시멘트를 혼합한 흙으로 시공할 경우 양생기간에 따라 충분한 강도 증가를 얻기 위해서는 양생기간 동안 적절한 습윤 상태를 유지해야 하며, 건습으로 인한 강도 변화를 적절히 설계에 반영해야 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권6호
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• pp.661-666
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• 2006

칼슘함량이 낮은 F급 플라이 애쉬와 알칼리 활성화 용액으로 구성된 페이스트의 압축강도 특성에 대한 연구를 수행하였다. 수산화나트륨과 물유리 그리고 물을 혼합하여 제조한 이들 활성화 용액은 매우 높은 $OH^-$ 농도를 가지고 있다. 알칼리 활성화 용액의 조성과 온도는 플라이 애쉬-시멘트 페이스트의 압축강도 발현에 대한 현저한 영향 인자임을 보여주었다. 50 MPa 이상의 압축강도는 플라이 애쉬를 각각 $60^{\circ}C$에서 48시간과 $85^{\circ}C$에서 24시간 양생하여 얻었다. 본 연구결과, F급 플라이 애쉬/NaOH/물유리의 무게 비율 25:8:2와 활성화 용액/플라이 애쉬의 무게 비율 0.6/1.0은 높은 강도를 가진 페이스트를 위한 적정 혼합비율로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.699-710
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• 2006

폐금속광산 주변에 산재한 광미를 고화제를 이용하여 영구 매립하는 고형화 처리 공정의 타당성을 평가하기 위하여, 경상북도에 위치한 지시, 대량, 어전 금속 폐광산 주변 광미를 대상으로 3 종류의 시멘트 고화제를 이용하여 고화체를 양생하고, 고화체의 압축강도 및 중금속 용출을 측정하여 고화체의 고형화 효율을 규명하였다. 포틀랜드 시멘트와 MSG(micro silica grouting) 계열 시멘트를 고화제로 사용하여 광미와 1:1(w.t.) 혼합하여 양생한 고화체의 압축강도 실험 결과 양생 기간이 14일 인 모든 고화체의 일축압축강도는$1{\sim}2kgf/mm^2$를 나타내어, 현행 폐기물관리법(20 조 관련)에서 규정하고 있는 차단형 매립시설의 내부막의 압축강도 기준인 $0.21kgf/mm^2$ 보다 높은 것으로 나타났다. 광미와 혼합하여 성형한 고화체와 순수한 광미를 대상으로 토양공정시험법에서 제시한 약산 추출법으로 중금속 용출을 실시하여 광미와 광미로 성형한 고화체의 중금속 용출 농도 차이를 비교하였다. 고화제와 광미를 1:1(w.t.)로 혼합하여 성형한 고화체의 경우 As와 Pb의 용출농도가 약 $3{\sim}5$배 감소하는 것으로 나타나 약산 추출법에 의한 중금속용출은 고화체 성형 시 뚜렷한 감소 효과가 있었다. 다양한 pH를 갖는 수용액을 이용하여, 광미와 고화제를 혼합하여 양생한 고화체의 시간에 따른 수용액으로의 중금속 용출 농도를 측정하였다. 수용액의 pH가 1과 13인 강산/강염기 용액에서 일부 중금속의 용출 농도가 지하수 생활응수 기준치를 초과하였으나, pH가 $3{\sim}11$인 경우에는 중금속 용출이 급격히 감소하여 모두 지하수 생활용수 기준치 이하를 나타내었다. pH가 1과 13인 수용액의 경우에도 고화체와 반응하는 시간이 증가할수록 고화체의 완충(buffering) 효과에 의해 수용액의 pH가 변화하여 $9{\sim}10$을 나타내었다. 이러한 결과는, 현장에서 pH가 1과 13인 수계와 광미로 형성된 고화체가 접촉한다 하여도, 고화체의 완충 효과에 의해 시간이 지남에 따라 접촉수의 pH가 변하여 고화체로부터 지속적인 다량의 중금속 용출이 제한될 수 있음을 의미한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권6호
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• pp.561-569
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• 2016

콘크리트는 현재까지 사용되는 건축재료 양호한 품질을 지니고 있으며, 시멘트의 화학조성이 지표상의 화학조성과 유사하여 가장 쉽게 얻을 있는 재료 중 하나이다. 하지만 약한 결합력과 낮은 결합에너지로 변형에 취약하여 균열이 발생하게 된다. 건조수축 균열 저감을 위해 본 연구에서는 AE제, 감수제, 수축저감제 등을 각각 사용하는 기존연구와 달리 작업의 편리성 향상을 위하여 수축저감제 및 감수제의 혼합 형태인 수축저감형 혼화제(Superplasticizer for Reduction of Shrinkage, 이하 SRS로 칭함)를 이용하였다. 현재 레미콘사에서 일반적으로 사용되고 있는 콘크리트와 모르타르의 배합으로 계획하였으며, SRS 혼입률 변경과 혼화재 치환에 따른 기초적 실험을 진행하였다. 강도와 길이변화율을 고려하였을 때 SRS 혼입률 2%가 적정한 혼입률이라고 판단된다. 또한 대량치환과 노출콘크리트용 혼화제 적용에 관한 연구를 진행할 예정이다.

• 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.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.255-262
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• 2020

순환유동층 보일러는 낮은 온도에서 연소되기 때문에 플라이 애시와 바텀애시내에 Fe₂O₃, free-CaO, SO₃ 등의 함유량이 높아 시멘트 수화반응시 고온과 이상응결 등이 발생하고, 입자가 크기 때문에 콘크리트에서의 활용도가 제한적이다. 본 연구에서는 고로슬래그와 바텀애시를 혼합 분쇄하여 미분말을 석고대체제 자극제로 활용하고, 볼밀로 혼합분쇄시 폐철은 분리함으로서 재활용율을 높이고자 하였다. 원상태와 소량의 수분으로 기수화시킨 바텀애시를 슬래그와 혼합분쇄하여 자극제로서 시멘트강도에 미치는 영향을 분석하였으며, 기수화된 바텀애시를 사용한 경우 초기강도에 효과적인 것으로 나타났다. 혼합시멘트의 초기강도 향상을 위한 고로슬래그와 바텀애시 혼합비를 5:95와 10:90으로 혼합한 자극제를 혼합시멘트에 6% 정도 첨가하였으며, 석고와 유사한 초기 강도를 발현하는 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.52-58
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• 2017

고로슬래그 미분말을 사용한 콘크리트는 내구성, 시공성 향상 및 경제성 등의 강점을 가지고 있으나, $20^{\circ}C$이하 저온환경이나, 동절기 등에서는 같은 물결합재비에서 OPC대비해서 초기강도 발현성능이 떨어지는 단점을 가지고 있으며, 고로슬래그 미분말을 사용한 콘크리트는 온도(저온환경)에 특히 민감하게 반응한다. 따라서 본 연구에서는 동절기 저온환경하에서 고로슬래그의 초기강도 발현성능을 확보하기 위해 알칼리 활성 자극제를 사용하여 초기강도 확보가 가능한 것을 알 수 있었으며, 저온환경하에서 OPC(Plain)를 사용한 배합과 동등한 강도 발현성능을 확보하기 위해서 알칼리 활성 자극제 뿐만 아니라 슬래그의 특성인 단위수량 저감효과를 활용한 단위수량 저감을 통하여 같이 결합재를 사용하면서 초기강도 확보할 수 있는 동절기 슬래그 활용 콘크리트 배합을 제안하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제4권1호
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• pp.89-96
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• 1992

콘크리트의 내동해성은 일반적으로 공기량이나 기포조직 및 분포에 따라 크게 영향을 받으며 콘크리트의 강도와도 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 고강도콘크리트의 동결융해 저항성에 미치는 공기량 및 기포조직 특히 간격계수의 영향에 관한 실험적 연구로서 우선 압축강도는 Non-AE콘크리트를 대상으로 400-500kg/$\textrm{cm}^2$를 목표로 하였고, 실험결과 내구성지수가 10~20%정도에 불과하므로 다음단계로 공기량 2~12%인 AE콘크리트로 하여 내구성 향상을 도모하였다. 이 때 단위시멘트량, 물\ulcorner시멘트비등을 변화시킨 20종류의 콘크리트 배합에 대해 500cycle까지 동결융해시험을 실시하였다. 결론적으로 동결융해의 저항성은 물\ulcorner시멘트비 보다는 공기량과 더 밀접한 관계가 있었고 임계내구성지수에 대응하는 간격계수는 물\ulcorner시멘트비에 따라 다르다는 사실을 알 수 있었다.