• 콘크리트학회논문집
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• 제29권3호
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• pp.315-322
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• 2017

본 연구는 결합재에 따른 자기충전 콘크리트의 현장 최적배합비의 선정 및 이에 따른 현장 시공성과 경제성을 평가하기 위한 것이다. 결합재로 슬래그 함량이 46.5%인 슬래그계와 $C_2S$함량이 51.4%인 벨라이트계, 그리고 석회석 미분말이 사용되었다. 물-시멘트비를 대상으로 유동성, 충전성, 재령별 압축강도를 측정하여 현장 최적배합조건을 선정하였으며, 이에 따른 평가항목으로 응결시간, 블리딩, 침하깊이, 단열온도 상승시험을 실시하였다. 현장 시공성 및 경제성 평가를 위하여 현장시공에 따른 콘크리트 물량과 재료비를 분석하였다. 실험결과, 유동성 및 압축강도에 만족하는 물-시멘트비는 슬래그계 41.0%, 벨라이트계 51.0%이며, 응결시간 및 블리딩량 종료시간은 슬래그계가 빨랐지만, 블리딩량은 슬래그계가 큰 것으로 나타났다. 단열온도 상승량 및 상승속도는 벨라이트계가 낮은 것으로 나타났다. 또한 배처 플랜트의 최적 배합시간은 75초가 적합하였으며 생산량은 $100{\sim}110m^3/hr$이었다. 재료비 및 콘크리트 물량에서 벨라이트계가 슬래그계보다 각각 14.0% 및 3.3% 절감되는 것으로 나타났기 때문에, 재령별 압축강도 발현을 제외하면 벨라이트계 자기충전 콘크리트가 시공성 및 경제성 등에서 우수하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권1호
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• pp.64-71
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• 2015

초고강도 콘크리트의 혼화재로는 일반적으로 실리카퓸(SF)을 사용한다. 실리카퓸은 강도, 내구성 측면에서 유리하나 제조원가를 상승시키는 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 80MPa급 초고강도 콘크리트의 제조원가를 낮추기 위하여 실리카퓸 대신에 고로슬래그(BS)와 플라이애시(FA)에 대해 검토하였다. 실험은 모르타르 배합으로 결합재 조합, 물-결합재비 및 단위결합재량에 대해 검토하였고, 그 결과를 토대로 콘크리트 배합설계를 통하여 물성에 대하여 검증하였다. 그 결과 압축강도 80MPa를 달성하기 위한 결합재는 OPC 60% BS 30%, FA10%로 구성하고, 물-결합재비는 21%, 단위 결합재량은 $720kg/m^3$이 적절한 것으로 분석되었다. 상기 도출된 결합재 조합, W/B 및 단위 결합재량을 반영한 콘크리트 배합에서 슬럼프 플로우는 715mm, 28일 압축강도는 97MPa로 양호하게 나타났다. 본 연구에서 도출한 결합재 조합을 사용하는 경우 실리카퓸을 사용한 결합재에 비하여 동등한 성능을 발휘하면서 약 50%의 결합재 비용을 절감할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.254-262
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• 2003

본 연구는 내한촉진제를 사용한 한중콘크리트의 배합선정, 제조 생산, 타설 및 양생 등 실구조물에 대한 적용성에 관한 것이다. 내한촉진제의 사용량 및 물-시멘트비의 선정이 한중콘크리트의 초기동해방지 및 강도증진성상에 커다란 영향을 주기 때문에 배합설계단계에서 충분한 검토가 필요하다. 내한촉진제를 사용한 굳지 않은 콘크리트의 유동성상은 전반적으로 동일 물-시멘트비에서 유사한 결과를 나타나고 있었으며, 고성능감수제의 종류에 따른 경시변화 검토결과, 초기 플로우 및 유동성 손실이 적게 나타나는 폴리카르본산계 고성능감수제가 멜라민계 보다 우수한 것으로 판단된다. 강도관리용 공시체는 기존의 현장봉함 양생보다는 실구조물의 온도이력과 유사한 경향을 보이는 간이단열방법으로 양생하는 것이 유효할 것으로 판단된다. 로지스틱곡선을 이용하여 각 양생 방법별 내한촉진제를 사용한 한중콘크리트의 강도증진성상을 검토한 결과, 강도증진에 미치는 내한촉진제의 영향이 상온조건보다는 저온조건 하에서 효과가 높은 것으로 나타났다. 내한촉진제를 사용한 콘크리트는 평균 외기온 $-2^{\circ}C$(최저기온$-12^{\circ}C$)에서 간단한 비닐양생만으로 초기동해 방지를 위해 필요한 압축강도 $5N/{mm}^2$의 발현이 가능하였고 재령28일에 목표로 하는 소요강도를 만족시켰다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.509-516
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• 2012

기존 내화성능 확보기술인 섬유혼입 콘크리트의 경우 내화성능을 높이기 위해 섬유량이 과다하게 투입되면 초고압 펌핑시 엉킴현상이 발생하여 압송효율이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 이에 이 연구에서는 기존 섬유 이외에 추가로 유동성 개선효과 및 내화성능을 확보할 수 있는 폭렬방지재를 개발하여 이를 활용한 60~80 MPa 고강도 콘크리트의 펌프압송성능 개선을 이 연구의 목표로 설정하였다. 이 연구에서 사용된 폭렬방지재는 pp섬유, 나일론 섬유 및 폴리머 분말을 혼입한 폴리믹스로서 이를 활용한 결과는 다음과 같다. 섬유혼입 유무에 따른 굳지않은 특성 중 슬럼프 플로우는 섬유투입시 압송 후 기존 대비 약 70% 물성이 개선되었고, 공기량은 섬유혼입에 관계없이 압송 후 다소 증가하였다. 압축강도는 재령 28일에서 설계기준강도를 상회하였고, 휨 강도는 압축강도 발현율 대비 12~15%로 기존 경향과 유사하게 나타났다. 탄성계수는 섬유혼입시 감소하였지만, 기준값 이상으로 문제는 없을 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.63-72
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• 2012

고유동 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해 고가의 각종 혼화재료를 과량 혹은 추가로 사용하여야 하기 때문에 재료비 단가 상승, 추가 설비의 필요 등의 문제점이 있고, 재료분리를 방지하기 위해 분체량을 증가시킴으로써 과잉 강도발현 등 고유동 콘크리트가 갖고 있는 많은 장점이 있음에도 특수 목적이외에는 그 사용에 있어 제약이 있었다. 이에 본 연구에서는 기존에 개발된 고강도성 고유동 콘크리트와 달리 일반 강도의 고유동 콘크리트의 상용화를 위해 콘크리트 구성 재료 중에서 골재를 중심으로 이들의 합리적 활용과 콘크리트의 성능향상 모색을 위해 정량적 인자별 실험을 수행하였다. 사용한 실험변수로 물-시멘트비, 잔골재율, 골재의 조립률, 입자 크기의 중요도, 13mm 골재와 미립분의 활용에 대해 검토하였으며, 슬럼프플로와 U형 충전시험의 충전고차로 평가하였다. 연구결과, 고유동 콘크리트 성상은 굵은 골재보다 잔골재 입도에 대한 의존도가 높으며, 잔골재율이 높을수록, 조립률이 낮을수록 충전성과 유동성 확보에 유리하였다. 또한, 골재의 대체재로써 13mm 골재 및 미립의 석분을 활용함으로써 보다 효율적으로 충전성과 유동성을 향상시킬 수 있음이 본 연구를 통해 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5636-5645
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• 2015

콘크리트, 모르타르 등 건설재료의 강도와 작업성은 구성하는 잔골재의 조립률, 입자 크기, 흡수율 등의 물리적 특성에 영향을 받는다. 특히, 잔골재의 입자 크기와 그에 따른 입도 분포는 시공 품질을 좌우하는 건설재료의 작업성을 결정한다. 최근 들어 건설현장에서는 천연모래의 수급 불안정으로 다양한 종류의 잔골재를 사용하고 있는데, 잔골재의 입자 크기에 대한 검증 없이 사용하는 경우 건설재료의 품질 저하 문제가 빈번히 발생하고 있다. 이 논문에서는 잔골재의 입자 크기가 모르타르의 레올로지 거동에 미치는 영향을 분석하여 건설재료의 작업성 평가에 대한 기초 자료를 제공하고자 한다. 모르타르의 작업성 평가를 위해서는 일반적으로 많이 사용하는 미니 슬럼프 플로 시험과 건설재료용 레오미터를 이용하여 레올로지 특성, 즉 항복응력과 소성점도를 측정하였다. 사용한 샘플은 일반 모래에 대한 체가름 시험을 통해 입자 크기에 따라 분류한 11가지 종류의 모래를 동일한 배합비로 모르타르를 제조하여 사용하였다. 실험결과 입자 크기가 0.7 mm 이하로 작아질수록 모르타르의 항복응력과 소성점도가 점진적으로 증가하였다. 입자 크기가 0.34 mm 이하로 작아지면 모래 입자의 흡수율에 따른 영향이 커짐을 확인하였고, 흡수율만큼 배합수를 증가시키면 이에 대한 영향을 제거할 수 있었다. 따라서 0.34 mm 잔분에 대한 흡수율 보정은 건설재료의 작업성 관리에 매우 중요함을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권2호
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• pp.152-158
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• 2015

본 연구에서는 잔골재의 일부 대체재로 석분슬러지의 활용가능성을 살펴보기 위해서, 석분슬러지 활용 시멘트 모르타르에서 석분슬러지 치환율 변화에 따른 굳지 않은 상태 물성과 강도 변화 실험을 수행하였다. 치환율은 0, 10, 20, 30%를 고려하였으며, 굳지 않은 상태 물성으로는 슬럼프, 공기량, 레올로지 특성을 평가하였으며, 강도는 압축강도 및 휨인장강도를 평가하였다. 그 결과, 슬럼프 및 공기량은 석분슬러지 치환율이 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났으며, 레올로지 특성에서는 치환율 20%까지는 항복응력 및 소성점도 모두 증가하는 것으로 나타났지만, 치환율 30%에서는 20%와 큰 차이가 나지 않았다. 항복응력의 경우 10%에서 20% 사이에서 증가율이 크게 나타났다. 압축강도 및 휨인장강도 결과에서는 석분슬러지 치환율에 따른 강도변화는 크게 나타나지 않았지만, 석분슬러지를 혼입할 경우 초기재령에서는 강도증진 효과가 명확히 나타났으며 28일 재령에서는 석분슬러지를 사용하지 않은 경우와 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제13권4호
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• pp.391-399
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• 2013

본 연구에서는 40 MPa 및 60 MPa급의 고강도 콘크리트를 제조함에 있어서, 보통 포틀랜드 시멘트에 대해 60~80%를 고로슬래그 미분말로 대체하고, 알카리 설페이트계(Modified Alkali Sulfate type) 자극제(Activator)를 활용하여 조기강도 개선효과 및 콘크리트의 길이변화 특성을 고찰하였다. 이에 따라 알카리 자극제를 결합재 대비 1%를 사용한 결과, 미소수화열은 72시간의 누적 발열량이 약 45%가 향상되어 초기의 강도 성능 향상에 기여하는 것으로 판단되며, 콘크리트의 유동성은 다소 감소하였으나, 3일과 7일 강도는 8~12% 향상되어 고로슬래그 미분말을 60% 수준으로 대체하여 고강도 콘크리트를 제조할 때 초기재령의 강도 확보에 알카리 설페이트계 자극제의 활용이 효과적인 것으로 나타났다. 또한 길이변화 시험 결과는, 40 MPa와 60 MPa 시험체 모두 BS40 > BS60 > BS60A > BS80A의 순으로 길이변화가 큰 것으로 나타났고, 알카리 자극제의 사용에 따라 길이변화가 다소 개선되는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.54-59
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• 2017

고로슬래그 미분말은 공학적으로 우수한 건설산업 부산물이며, 최근들어 환경부하 저감 및 사용 활성화를 위해 대단위 슬래그 치환 콘크리트가 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 목표 강도를 50 MPa로 설정하고 고로슬래그미분말 치환률을 65%로 고려한 대단위 치환 슬래그 콘크리트를 제조하여 건조수축특성과 초지재령 특성을 평가하였다. 이를 위해 3 수준의 콘크리트를 제조하였으며, 슬럼프 플로우, 강도, 건조 및 자기수축에 대한 실험을 수행하였다. 실험결과, 보통 포틀랜트 시멘트를 100% 함유한 콘크리트(OPC 100)에 비하여 재령 7일전의 강도는 약간 감소하였으나, 슬래그 치환 배합은 수화에 필요한 충분한 자유수를 가졌으므로 28일 재령에서는 우수한 강도 발현을 나타내었다. 또한 재령 3일까지 큰 자기수축으로 인하여, OPC 100 배합에서는 건조수축이 크게 평가되었지만, 65% 고로슬래그 미분말을 치환한 배합에서는 초기재령의 자기수축 성능이 개선되어 우수한 건조수축거동을 나타내었다. 특히 단순 질량 치환배합(BS 65)보다 물-결합재비(0.27)와 단위수량($163kg/m^3$)을 낮춘 OPTBS 65에서 더욱 우수한 건조수축 및 자기수축 거동을 나타내었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권2호
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• pp.156-162
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• 2014

본 연구는 PC(Precast Concrete)부재 생산 시 스팀양생 공정을 생략하여 경제적 및 환경적 문제를 해결하고자 상온양생으로 탈형강도(10MPa이상)를 만족시킬 수 있는 조강형 콘크리트를 개발하는데 목적이 있다. 따라서, 조기강도 발현에 반응성이 높은 $C_3S$를 많이 함유하고 있는 조강 시멘트와 $C_3S$의 수화반응을 높이는 경화촉진제를 사용한 조강콘크리트를 평가하였으며, 경화촉진제를 사용한 콘크리트 실험결과는 다음과 같다. 유동성 확인을 위한 슬럼프 플로 시험과 공기량은 목표값을 만족하였다. 경화촉진제를 혼입함에 있어 압축강도는 12시간까지 급격한 발현성상을 나타내었으며, 6~9시간 만에 목표를 만족하였다. 건조수축 및 자기수축의 최대 수축량은 ($-800{\times}10^{-6}$)이하의 값을 나타내어 양호한 것으로 나타났다. 또한, 간이단열온도상승 시험으로 24시간 이내에 Peak 온도를 나타내고 감소하는 것을 확인하였다.