• 한국건축시공학회지
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• 제15권1호
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• pp.1-7
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• 2015

본 연구의 목적은 ALC 블록대체를 위한 고성능 기포콘크리트 배합설계를 개발하는 것이다. 대기양생 하에서 기포콘크리트의 고강도 발현(특히 초기재령에서)을 위하여 결합재 및 혼화제를 사전연구에서 다음과 같이 설계하였다. 규산3칼슘이 60% 이상인 보통포틀랜드시멘트에 무수석고 3%를 첨가하였으며, 폴리카르본산계 감수제에서 폴리알킬에테르 성분을 28%로 조절하였다. 이들 재료를 사용하여 물-결합재비와 단위결합재양을 변수로 기포콘크리트 11배합을 실험하였다. 배합된 기포콘크리트의 품질 및 실용성은 KS 규격의 ALC 블록의 요구조건 및 기존의 일반 기포콘크리트와 비교하였다. 실험결과 본 연구의 고성능 기포콘크리트는 ALC 블록의 요구조건을 만족하면서 높은 실용가능성을 보였다.

• 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.

• 터널과지하공간
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• 제21권1호
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• pp.41-49
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• 2011

본 연구는 침관입시험을 이용하여 연약암반에 대한 일축압축강도를 추정하기 위한 연구결과를 나타낸 것이다. 침관입시험을 위한 인공암반의 배합비는 시멘트(C):벤토나이트(B):물(W) = 1.3:0.7:2.3 또는 1.5:0.5:2.0이 적절한 것으로 나타났다. 침관입시험에 의해 측정된 침관입저항력(NPR)과 이로부터 추정된 일축압축강도(UCS) 관계에서 NPR과 UCS는 양생기간이 길어짐에 따라 증가하는 경향을 보였다. 또한 침관입시험에 의해 측정된 NPR과 실제 시험에서 얻어진 UCS 관계에서는 NPR-UCS가 배합비와 상관없이 양생기간이 3일~14일까지는 선형적으로 증가하다가 14일~28일에서는 NPR-UCS가 작은 차이를 보이지만 거의 일정한 관계로 나타났다. 결론적으로 전체적인 NPR-UCS의 관계는 대체적으로 선형적인 관계를 보이며, 이것은 연약암반의 경우 침관입 시험에 의한 NPR로부터 일축압축강도를 추정하는 것이 가능함을 의미한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제60권6호
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• pp.939-952
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• 2016

A compression to tensile load transforming (CTT) device was developed to determine indirect tensile strength of concrete material. Before CTT test, Particle flow code was used for the determination of the standard dimension of physical samples. Four numerical models with different dimensions were made and were subjected to tensile loading. The geometry of the model with ideal failure pattern was selected for physical sample preparation. A concrete slab with dimensions of $15{\times}19{\times}6cm$ and a hole at its center was prepared and subjected to tensile loading using this special loading device. The ratio of hole diameter to sample width was 0.5. The samples were made from a mixture of water, fine sand and cement with a ratio of 1-0.5-1, respectively. A 30-ton hydraulic jack with a load cell applied compressive loading to CTT with the compressive pressure rate of 0.02 MPa per second. The compressive loading was converted to tensile stress on the sample because of the overall test design. A numerical modeling was also done to analyze the effect of the hole diameter on stress concentrations of the hole side along its horizontal axis to provide a suitable criterion for determining the real tensile strength of concrete. Concurrent with indirect tensile test, the Brazilian test was performed to compare the results from two methods and also to perform numerical calibration. The numerical modeling shows that the models have tensile failure in the sides of the hole along the horizontal axis before any failure under shear loading. Also the stress concentration at the edge of the hole was 1.4 times more than the applied stress registered by the machine. Experimental Results showed that, the indirect tensile strength was clearly lower than the Brazilian test strength.

• Computers and Concrete
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• 제27권3호
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• pp.241-252
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• 2021

An experimental program was conducted to investigate the fresh properties, mechanical properties and durability characteristics of the self-compacting mortars (SCM) produced with pumice powder and Artificial Lightweight Fine Aggregate (aLWFA). aLWFA was produced by using fly ash. A total of 16 different mixtures were designed with a constant water-binder ratio of 0.37, in which natural sands were partially replaced with aLWFA and pumice powder at different volume fractions of 5%, 10% and 15%. The artificial lightweight aggregates used in this study were manufactured through cold bonding pelletisation of 90% of class-F fly ash and 10% of Portland cement in a tilted pan with an ambient temperature and moisture content. Flowability tests were conducted on the fresh mortar mixtures beforehand, to determine the self-compacting characteristics on the basis of EFNARC. To determine the conformity of the fresh mortar characteristics with the standards, mini-slump and mini-V-funnel tests were carried out. Hardened state tests were conducted after 7, 28 and 56 days to determine the flexural strength and axial compressive strength respectively. Durability, sorptivity, permeability and density tests were conducted at the end of 28 days of curing time. The test results showed that the pumice powder replacement improved both the fresh state and the hardened state characteristics of the mortar and the optimum mixture ratio was determined as 15%, considering other studies in the literature. In the aLWFA mixtures used, the mechanical and durability characteristics of the modified compositions were very close to the control mixture. It is concluded in this study that mixtures with pumice powder replacement eliminated the negative effects of the aLWFA in the mortars and made a positive contribution.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.475-481
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• 2022

순환골재는 생산과정에서 발생하는 미세균열 및 순환골재 표면에 존재하는 시멘트 페이스트 성분의 존재로 인해, 천연골재에 비해 높은 흡수율을 가지며, 이로 인해 콘크리트에 골재로서 사용할 경우 작업성 저하, 강도의 저하 등의 문제가 발생하게 된다. 골재의 수급이 점점 어려워지고 있는 현 상황에, 골재 수급의 대안이 될 수 있는 순환골재를 적극적으로 활용하기 위한 방법으로, 본 연구에서는 Tam et al.이 제안한 2단계 배합과정을 활용하였고, 이를 이용해 제조한 콘크리트의 압축강도, 탄성계수, 및 염소이온 확산계수를 일반 배합과정을 적용한 천연골재 콘크리트 및 100 % 치환율의 순환골재 콘크리트와 비교 분석하였다. 실험 결과에 따르면, 압축강도와 탄성계수는 물시멘트비에 관계없이, 2단계 배합방법으로 제작한 순환골재 콘크리트가 일반배합과정으로 배합된 순환골재 콘크리트에 비해 높게 나타났으며, 천연골재 콘크리트에 근접하는 역학적 성능을 발휘하였다. 그러나 염소이온 확산계수의 경우 순환골재 콘크리트가 천연골재 콘크리트보다 높게 측정되었으며, 2단계 배합과정의 적용에 따른 염소이온 확산계수의 감소는 확인할 수 없어, 2단계 배합이 내구성에는 크게 기여하지 않는 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.8-15
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• 2019

콘크리트 구조물이 극심한 열화 환경에 노출되는 경우 열화현상이 발생하게 되는데, 대표적인 열화 현상으로는 염해에 의한 철근부식이 있다. 본 연구에서는 3가지 수준의 물-결합재 비(0.37, 0.42, 0.47) 및 2가지 수준의 플라이애시 치환율(0%, 30%)을 고려하여 재령 2년 콘크리트 시편을 대상으로 염해 저항 성능을 평가하였다. Tang's method에 준하여 촉진 염화물 확산계수를, ASTM C 1202에 준하여 통과 전하량을, KS F 2405에 준하여 압축강도를 평가하였다. 또한 기존의 제안식들과 촉진 염화물 확산계수 결과를 활용하여 각 배합의 시간의존성 확산 특성을 분석하였다. 플라이애시 혼입 배합은 OPC 배합 대비 뛰어난 내구성능을 나타내는데, 통과 전하량 평가기준에 따르면 재령 49일부터 "Moderate" 등급 이하에 포함되는 반면 OPC 배합은 재령 1년에서야 모든 물-결합재 비에서 "Moderate" 등급 이하에 포함되었다. 각 배합의 시간의존성지수를 도출한 결과 모든 배합에서 물-결합 재비가 증가함에 따라 시간의존성지수가 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 플라이애시 혼입 배합에서 OPC 배합 대비 1.57배~2.74배의 시간의존성지수가 평가되었다. 이는 시간의존성지수가 확산계수가 감소하는 기울기를 나타내기 때문이며, 플라이애시의 포졸란 반응에 의해 FA 배합에서 OPC 배합 대비 높은 시간의존성지수를 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.1-9
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• 1982

밀도(密度)가 다른 동일시료토(同-試料土)에 시멘트계(系), 물유리계(系) 및 아크릴아미드계(系) 등의 약액(藥液)을 침투주입(浸透注入)시켜 고결토(固結土)에 대한 토질성상변화(土賢性狀變化)를 구명(究明)한 것이다. 더욱, 매우 잘 다져진 지반(地盤) 그리고 유수중(流水中)에서의 주입효과(注入効果)를 검토(檢討)하기 위하여 1액(液) 1계류식(系流式)과 2액(液) 1계류식(系流式)의 특수주입장치(特殊注入裝置)를 설계제작(設計製作)하여 침투주입(浸透注入)을 시도(試圖)하였다. 고결토(固結土)의 전단강도(剪斷强度) 및 차수효과(遮水効果)의 증대(增大)는 주로 점착력(粘着力)에 의한 것으로서 느슨한 상태의 경우는 박막점착력(薄膜粘着力)에 의해서, 조밀한 경우는 구조성점착력(構造性粘着力)에 의해서 증대(增大)된다. 유수중(流水中)에서의 주입효과(注入効果)는 매우 저하(低下)하여 유속(流速) 및 gel time의 변화(變化)에 따라 45~80%의 유효고결률(有効固結率)이 얻어졌으며, 더욱 주입재(注入材)의 입도(粒度)는 침투성(浸透性) 및 이동거리(移動距離)에는 크게 영향(影響)을 미치나 유효고결률(有効固結率)에는 별다른 영향(影響)이 없다는 사실을 알 수 있었다. 관입저항분포도(貫入低抗分布圖)와 등강도곡선(等强度曲線)에 의해 다짐정도(程度)가 매우 큰 지반(地盤)에 대한 고결범위(固結範圍), 고결강도(固結强度) 및 약액침투상황(藥液浸透狀況) 등의 주입효과(注入効果)를 합리적(合理的)으로 판정(判定)할 수 있었다.

• 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.

• Advances in concrete construction
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• 제6권2호
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• pp.123-143
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• 2018

Self compacting concrete (SCC) has good flowability, passability and segregation resistance because of voluminous cementitious material & high coarse aggregate to fine aggregate ratio, and high free water availability. But these factors make it highly susceptible to shrinkage. Fibers are known to reduce shrinkage in concrete mixes. Until now for conserving cement, only pozzolanic materials are admixed in concrete to yield a SCC. Hence, this study compares the use of wollastonite micro fiber (WMF), a cheap pozzolanic easily processed raw mineral fiber, and flyash in yielding economical SCC for rigid pavement. Microsilica was used as a complimentary material with both admixtures. Since WMF has large surface area ($827m^2/kg$), is acicular in nature; therefore its use in yielding SCC was dubious. Binary and ternary mixes were constituted for WMF and flyash, respectively. Paste mixes were tested for compatibility with superplasticizer and trials were performed on a normal concrete mix of flexural strength 4.5 MPa to yield SCC. Flexural strength test and restrained shrinkage test were performed on those mixes, which qualified self compacting criteria. Results revealed that WMF admixed pastes have high water demand, and comparable setting times to flyash mixes. Workability tests showed that 20% WMF with microsilica (5-7.5%) is efficient enough in achieving SCC and higher flexural strength than normal concrete at 90 days. Also, stress rate due to shrinkage was lesser and time duration for final strain was higher in WMF admixed SCC which encourages its use in yielding a SCC than pozzolanic materials.