미생물 균열보수제를 적용한 콘크리트 전주의 공학적 특성 : 미생물 박테리아를 이용한 콘크리트 전주의 균열보수성능 검증 = Engineering Characteristics of Concrete Casting with Microbial Crack Repair Agent

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 복합미생물군을 활용한 콘크리트 전주의 역학적 특성과 내구성 및 균열보수 성능을 평가하였으며, 본 연구를 통해 도출한 실험 결과는 아래와 같다.
1) 미생물 균열보수제를 혼입한 콘크리트 전주 시험체에 대한 슬럼프 및 공기량 시험을 통해 굳기 전 성능을 평가한 결과, 균열보수제의 혼입이 콘크리트 혼합물의 워커빌리티에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다. 굳은 후 성능 평가를 위해 실시한 압축강도 시험에서 균열보수제를 혼입한 시험체는 28일 기준 기준 배합과 비교하여 유사한 수준의 압축강도를 발휘하였다. 따라서 미생물과 미생물 담체(SAP)가 콘크리트의 기본적인 역학적 성능 저하에 영향을 주지 않는 것으로 판단된다.
2) 촉진 탄산화 시험을 통해 균열보수제의 내구성 성능을 평가한 결과, 미생물의 탄산칼슘 침전으로 인한 공극 충전 효과로 인해 균열보수제 혼입 시험체의 탄산화 깊이가 기준 배합 대비 감소하는 경향을 보였다. 이는 균열보수제가 콘크리트의 탄산화 저항성 개선에 기여하는 것을 의미한다. 또한 동결융해 저항성 시험 결과, 균열보수제 혼입 시험체는 기준 배합 대비 상대 동탄성계수 감소폭이 감소하였으며, 이는 미생물 혼입에 따른 공극 구조 개선과 공극 내 물 포화도 감소에 기인한 것으로 판단된다.
3) 미생물 균열보수제의 핵심 성능인 균열 자가보수 성능을 평가하기 위해 균열보수율 시험을 실시한 결과, 균열보수제를 혼입한 시험체에서는 미생물의 생체광물형성작용에 의해 형성된 탄산칼슘이 균열을 충전하여 투수계수가 회복되는 현상을 확인하였다. 다양한 조건에서의 균열 자가보수 성능 평가 결과, 살수 환경에서 특히 높은 균열보수 성능을 보였으며, 이는 미생물의 활동에 필요한 수분 공급이 충분하기 때문으로 판단된다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차 ⅰ
• 표 목 차 ⅱ
• 그림목차 ⅲ
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 배경1
• 2. 연구의 목적 9
• Ⅱ. 이론적 배경 13
• 1. 콘크리트 전주 13
• 2. 미생물을 활용한 자기치유 16
• Ⅲ. 사용재료 및 실험방법 20
• 1. 사용재료 20
• 2. 배합 및 제조 23
• 3. 시험방법 23
• Ⅳ. 결과 및 고찰 32
• 1. 슬럼프, 공기량 및 압축강도 시험결과32
• 2. 탄산화 시험결과 33
• 3. 동결융해저항성 시험결과35
• 4. 균열보수 성능 시험결과 37
• Ⅴ. 결 론 42
• 참 고 문 헌 44
• 영 문 초 록 46