• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.177-186
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• 2005

최근 콘크리트 구조물은 염해, 중성화 및 동결융해 등에 의한 내구성능 저하의 사례가 증가하고 있다. 이렇게 내구성능이 저하된 콘크리트에 대한 다양한 대책이 강구되고 있으며, 그 중에서도 콘크리트의 표면을 보호하여 내구성능 저하의 요인을 차단하는 표면처리공법이 많이 사용되고 있다. 그러나 에폭시 등 유기계 및 시멘트계 보수재는 콘크리트의 물성의 차이로 인하여 시간이 경과함에 따라 보수층의 파단 및 들뜸 등 문제가 발생하는 사례가 보고되고 있다. 저자들은 콘크리트의 물성과 동일한 무기계를 주성분으로 한 표면 성능 개선제를 콘크리트에 도포하면, 칼슘이온 등과 반응하여 콘크리트의 조직이 치밀해짐으로써 $CO_2$ 가스, 염소이온 및 물 등 내구성능 저하요인을 차단하는 보수재를 개발하고 있다. 본 연구에서는 개발된 표면성능 개선제의 침투성능, 수밀성능, 통기성능, 화학저항성능, 용출저항 성능 및 열화된 콘크리트에 대한 적용성에 대하여 평가하였다. 그 결과, 표면성능 개선제는 콘크리트의 내부로 10mm 이상 침투되며 콘크리트의 수밀성능 및 통기성능 등을 향상시키는 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서 개발된 표면성능 개선제를 콘크리트 구조물에 도포하면 콘크리트의 내구성능 저하를 방지할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.57-64
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• 2006

콘크리트에 균열이 발생하면 구조물의 구조적인 결함, 내구성 저하, 외관손상 등을 유발하여 치명적인 손실을 초래하기 때문에 균열제어를 통한 내구성능의 증대가 필수적이다. 국내 콘크리트 구조물의 동향을 살펴보면 LCC개념에 비추어 구조물의 신축비용이 25%에 불과하고, 다양한 형태의 균열보수, 개수, 유지관리 및 폐기처분에 대한 비용이 75%를 차지함에 따라 구조물의 시공시 콘크리트의 균열발생과 시공 후 콘크리트 내 철근부식을 억제하는 기술이 요구된다고 할 수 있다. 본 연구에서는 1990년대 후반부터 인산(H3PO4) 및 불산(HF)을 제조하는 공정 중에 액상형태의 부산물로 회수되는 불화규산(H2SiF6)을 활용하여 안정한 액상형태로 제조되는 규불화염계 화합물에 의한 균열저감 특성과 내구성에 대한 검토를 수행한 결과, 규불화염계 무기 조성물의 첨가로 수밀성이 증진되어 치밀한 경화조직을 형성함으로써 경화 후 급격한 수분의 손실에 따른 경화수축이 억제되어 건조수축을 저감시키는 특성을 발휘하였다. 또한 수화온도 및 수축 저감에 의해 조기에 균열발생을 억제하고, 수밀성을 증진시킴으로써 중성화, 동결융해저항성 및 염소이온침투깊이에 있어서 무첨가 콘크리트에 비해 상당히 개선되는 효과를 확인하였다. 마지막으로, 콘크리트 변형이 크게 발생되는 복합열화 환경 하에서도 SWP-2에 의한 내구성 향상 효과가 확인되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.13-22
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• 2008

다공성 시스템 내부 동결체의 생성과 성장은 온도경사와 화학적 에너지뿐만 아니라 열 물리학적 영향과 이동 물질에 의해서도 영향을 받는다. 더욱이 융해 화학물질의 확산율은 반복적인 동경융해 환경 하에서 매우 높은 값을 나타낸다. 결과적으로 콘크리트구조물의 열화는 해양환경과, 높은 고도 및 북쪽 지방에서 특히 크게 발생된다. 그러나 균열 성장과 누적된 손상에 의한 열화를 동반한 동결융해의 특성은 실험을 통해서 추정하기가 곤란하다. 이러한 손상을 예측하기 위해서 응답면기법 (RSM)을 이용한 회귀분석법을 사용하였다. 콘크리트구조물에서 반복되는 동결융해로 인한 열화의 주요 변수인 물-시멘트비, 연행공기, 동결융해의 반복 횟수 등은 응답면기법의 한계상태방정식을 구성하는데 중요한 입력 변수로 사용되었다. 누적변형률, 상대동탄성계수, 또는 등가 소성변형과 같은 주요한 열화 변수에 대한 회귀방정식은 열화된 구조물의 성능을 평가할 수 있다. 300번의 동결융해 반복 후의 상대동탄성계수와 잔류변형의 결과는 실험 결과와 매우 유사한 경향을 나타내었다. 응답면기법의 결과는 설계 시 한계값에 대한 초과 확률을 예측하는데 사용되어질 수 있다. 그러므로 개발된 예측 기법을 활용하여 반복적인 동결융해에 의해서 누적 손상을 받는 콘크리트구조물의 생애주기 관리에 사용될 수 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권3호
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• pp.265-271
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• 2015

본 연구는 재령 6시간에 압축강도 10MPa 이상을 만족하는 조강형 콘크리트를 개발함에 스팀양생 공정을 생략한 PC(Precast Concrete)부재를 생산하고자 하였으며, 거푸집의 회전율을 높임에 경제성을 확보하는데 목적이 있다. 이에, $C_3S$의 함유량이 높은 조강시멘트와 $C_3S$의 수화작용을 촉진시키는 분말형 경화촉진제를 사용하였으며, 경화촉진제 혼입율 0%, 1.2%, 1.6%, 2.0%에 따른 콘크리트의 특성을 평가하였다. 경화촉진제 혼입율에 따라 슬럼프 및 공기량 시험에는 큰 차이를 나타내지 않았으며, 1.6%이상을 혼입하였을 때, 재령 6시간에 10MPa를 만족하였다. 자기(건조)수축 길이변화 시험 및 소성수축 시험결과, 경화촉진제의 혼입으로 수화반응 속도에 따른 차이는 있지만, 균열 및 내구성에 대한 문제가 발생되지 않을 것으로 나타났으며, 동결융해 및 탄산화 침투에 대한 저항성도 우수한 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.96-102
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• 2019

고분말도 슬래그를 사용할 경우 초기재령에서의 강도발현은 우수하나 수화열 및 품질관리에 따른 문제가 발생하기 쉽다. 본 연구에서는 3000급 저분말도의 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트의 강도특성 및 내구특성을 분석하였다. 작업성을 기준으로 3가지 배합을 고려하였으며, 압축강도와 내구특성시험이 수행되었다. 강도특성 결과 3000급 슬래그를 혼입한 콘크리트는 28일 재령에서 OPC(Ordinary Portland Cement) 배합 대비 강도가 떨어지지만 장기재령에서는 잠재수경성의 촉진으로 인하여 큰 차이가 나타나지 않았다. 탄산화 및 동결융해 실험에서는 4200급 슬래그 배합 대비 약간 우수한 저항성능이 나타났는데, 이는 동일 슬럼프를 목표로 배합을 진행하여 3000급 슬래그 배합에 단위수량을 적게 고려하였기 때문이다. 장기재령의 경우, 3000급 슬래그 배합의 염화물확산계수는 OPC 배합 대비20% 수준으로 감소하여 우수한 내염해특성이 평가되었다. 단위수량을 조정하고 3000급 저분말도의 고로슬래그 미분말을 혼입하여 사용할 경우, 기존 분말도의 슬래그가 사용된 콘크리트 및 OPC 콘크리트와 비교시 우수한 작업성능과 내구특성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.661-668
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• 2008

콘크리트구조물의 초고층화, 대형화 및 장대화에 따라 초고층 건축물의 매트 기초, 장대형 교량의 교각 기초, LNG 저장시설 등과 같은 수화열 관리가 반드시 필요한 대형 매스콘크리트의 적용 사례가 증가함에 따라 콘크리트의 온도균열을 효과적으로 제어할 수 있는 보다 성능 향상되고 실용적인 기술의 개발이 건설현장에서 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 대형 매스콘크리트의 수화열 저감을 위한 새로운 기술로서 일정 온도에서 상변화를 일으키는 잠열재를 활용하여 콘크리트 수화열 제어를 위한 잠열성 결합재를 개발하고, 이를 사용한 콘크리트의 기초물성, 내구성 및 수화발열 특성 등을 평가하였다. 연구결과 잠열성 결합재는 콘크리트의 기초물성 및 내구성에 영향을 미치지 않고, 콘크리트의 수화열 저감 및 온도균열 제어에 우수한 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었으며, 대형 매스콘크리트 구조물의 수화열 저감을 위한 유효한 기술로서 실용화될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.53-60
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• 2007

EPS는 일반적으로 블록형태로 제조되어 토목공사에 이용되고 있으며, 재료특성상 초경량성 및 내압축성을 가지며 자립안정성이 우수하므로 연약지반상 성토재로 적용한 경우 침하 및 측방유동에 대한 대책공법으로 적용되고 있다. 현재 국내에서는 보온 재료로서의 시험 방법 및 품질 규정만이 KS에 규정되어 있고, 공학적 성토 재료로서 활용하기 위한 기준이 확립되어 있지 않다. 따라서 도로공사의 시험시공 및 제조사의 품질시험을 통하여 EPS 설계 기준을 마련하여 적용하고 있는데, 이것들은 주로 재료의 공장제품 즉, 새 제품에 국한되어 연구가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 EPS 장기내구성에 주안점을 두어 교대측방유동 대책공법으로 EPS가 적용된 시공현장에서 채취한 EPS시료와 공장제품에 대해 반복재하시험, 동결융해시험, 흡수율시험 등을 통하여 공학적인 장기내구성을 비교 분석하였다. 그 결과 일축압축시험은 채취시료가 공장제품에 비해서 강도가 다소 작게 나타났으며, 삼축압축시험에서 채취시료와 공장제품 모두 일축압축 시험결과에서와 같이 구속응력은 축방향 변형량에 선형비례하는 경향을 나타내었으며, 응력-변형률 관계곡선의 양상은 구속압과 상관없이 유사함을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.489-498
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• 2005

최근 콘크리트 구조물의 성능 저하는 염해, 중성화, 동결융해 및 기타 요인에 의해 증가하고 있고 콘크리트 성능 저하를 방지하기 위해 다양한 대책이 강구되고 있다. 이러한 콘크리트 성능 저하를 방지하기 위한 방법 중에 콘크리트 표면을 보호함으로써 성능 저하 요인을 차단할 수 있는 콘크리트 표면 처리제가 종종 사용되고 있다. 콘크리트 보수$\cdot$방수재료는 에폭시와 같은 유기계 재료가 많이 사용되고 있으며, 이런 재료는 초기접착력과 내약품성이 우수한 장점을 가지고 있다 그러나 이런 유기재료는 콘크리트와의 탄성계수 및 수축팽창율이 차이로 시간이 경과함에 따라 박리, 들뜸 현상이 발생하는 등 내구성에 문제가 있는 것으로 지적되고 있다. 한편 최근 콘크리트 구조물의 내구성 및 방수성능을 향상시키기 위해 무기질계 침투형 보수$\cdot$방수재의 사용사례가 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트 표면을 강화시켜 $CO_2$ 가스, 염화물 이온 등의 열화물질을 차단시키며 동시에 방수성능을 부여할 수 있는 콘크리트 침투형 성능개선제를 개발하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제28권4호
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• pp.41-50
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• 2000

Cement-bonded particleboard is being used as outdoor siding material all over the world, because this composite particularly bears a light weight, high resistance against fire, decay, and crack by cyclic freezing and thawing, anti-shock property, and strength enhancement. Construction systems are currently changing into a frame-building style and wooden houses are being constructed with prefabrication type. Therefore, they require a more durability at outdoor-exposed sides. In this study, the cement hydration property for Korean pine particle, Japanese larch particle and face- and middle layer particles (designated as PB particle below) used in Korean particleboard-manufacturing company was investigated, and the rapid manufacturing characteristics of cement-bonded particleboard by supercritical $CO_2$ curing was evaluated. Korean pine flour showed a good hydration property, however, larch flour showed a bad one. PB particle had a better hydration property than larch flour. The addition of $Na_2SiO_3$ indicated a negative effect on hydration, however, $MgCl_2$ had a positive one. Curing by supercritical $CO_2$ fluid gave a conspicuous enhancement in the performances of cement-bonded particleboards compared to conventional curing. $MgCl_2$ 3%-added PB particle had the highest properties, and $MgCl_2$ 1%-added Korean pine particle had the second class with the conditions of cement/wood ratio of 2.7, a small fraction-screened particle and supercritical curing. On the contrary, the composition of non-hammermilled or large fraction-screened particle at cement/wood ratio of 2.2 was poorer. Also, the feasibility for actual use of 3%-added, small PB particle-screened fraction was greatest of all the conventional curing treatments. Relative superiority of supercritical curing vs. conventional curing at dimensional stability was not so apparent as in strength properties. Through the thermogravimetric analysis, it was ascertained that the peak of a component $CaCO_3$ was highest, and the two weak peaks of calcium silicate hydrate and ettringite and $Ca(OH)_2$ were present in supercritical treatment. Accordingly, it was inferred that the increased formation of carbonates in board contributes to strength enhancement.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.611-619
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• 2021

다공성 아스팔트 포장은 혼합물 속에 포함된 20%정도의 공극으로 인해 도로의 수막현상을 억제하여 교통사고를 줄이고 교통소음을 획기적으로 줄이는 등 다양한 순기능을 갖는다. 그러나 다공성 아스팔트 혼합물은 혼합물 속에 포함된 20% 정도의 공극 때문에 혼합물의 내구성이 취약하게 되며, 이러한 취약한 내구성이 다공성 포장의 적용을 확장하는데 제약요인이 되고 있다. 본 연구의 목적은 다공성 포장의 내구성을 향상시키기 위해 최대입경, 온도 그리고 공극률의 변화가 혼합물의 균열저항성 및 수분민감성 등 혼합물의 내구성에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 다공성 아스팔트 혼합물의 내구성을 평가하기 위해 간접인장강도를 균열저항성 및 수분민감성의 척도로 설정하였다. 공극률이 20%로 동일하고 최대입경이 13mm, 10mm, 8mm인 혼합물에 대하여 상온과 동결융해를 경험한 시료에 대하여 간접인장강도 시험을 실시하였다. 그리고 최대입경 10mm인 동일한 재료로 공극이 20%와 22%인 혼합물에 대하여 동일한 시험을 실시하였다. 실험결과 공극률은 20%로 동일하고 최대입경의 변화와 온도의 변화에 유의한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 특히 실험온도에 대해서는 상온과 저온에서 유의한 차이를 보였다. 최대입경의 변화에 대해서는 상온에서 8mm보다 13mm가 분명히 높은 강도를 보이고 저온에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 그리고 공극률과 온도의 변화에 대한 실험에서는 온도에 대해서는 유의한 차이를 보였지만 20%와 22% 사이의 2% 공극 차이는 내구성에 유의한 차이를 보이지 못했으며 서로간의 교호작용도 없는 것으로 나타났다. 앞으로 다공성 아스팔트 혼합물의 내구성에 미치는 요소들의 정량적인 평가를 통해 보다 내구성 있는 다공성 아스팔트포장을 개발해 나갈 필요가 있다.