3중 마모휠 방법(ASTM C 779 B Type)을 이용한 실리카퓸과 폴리머 분말을 혼입한 콘크리트의 마모특성 분석

윤경구,손영철,이겨레,한승연 한국도로학회 2018 한국도로학회논문집 Vol.20 No.6

PURPOSES : The purpose of this study is to analyze not only the strength but also the durability and abrasion resistance of concrete pavements as increasing the cases of domestic concrete pavement damage which do not meet the service years. METHODS: The bottom layer of a two-lift concrete pavement was paved with original Portland cement (OPC) with 20~23 cm thickness. On the other hand, the top-layer, which is directly exposed to the environment and vehicles, was paved with high-performance concrete (HPC) with 7~10 cm thickness. For the optimal mixed design of the top-layer material of a two-lift concrete pavement, silica fume and polymer powder were mixed. Furthermore, it analyzes abrasion resistance of concrete as follow‘ ASTM C 779’which is dressing wheel abrasion test method. RESULTS : As a result, abrasion resistance is improved with increasing the silica fume ratio. When the polymer powder is mixed, abrasion resistance of concrete is much improved. However, the effect of mixing ratio is not significant. It is very effective that adding both silica fume and polymer powder occur 20~40% of abrasion comparing with OPC variables. CONCLUSIONS : The concrete strength and durability increased with silica fume and polymer powder. In particular, it is significant increasing strength of polymer powder under the flexural strength. In the abrasion resistance side, it is also significant when the silica fume and polymer powder used together.

유럽의 시멘트콘크리트 포장 배합특성과 스폴링 억제방안

윤경구,남궁경 한국도로학회 2015 도로 : 도로학회지 Vol.17 No.1

시멘트콘크리트 포장의 고강도 고내구성을 위한 기초 연구 : Part II 최적배합콘크리트의 강도 및 내구특성 분석

윤경구,박철우,홍승호,Yun, Kyong-Ku,Park, Cheol-Woo,Hong, Seung-Ho 한국도로학회 2009 한국도로학회논문집 Vol.11 No.3

본 연구에서는 고강도 고내구성 시멘트콘크리트 포장을 위하여 도출된 배합 콘크리트의 굳지않은 콘크리트 특성, 강도발현 특성, 염소이온의 투수특성 및 동결-융해에 대한 저항성 등의 역학적 내구적 특성을 분석하였다. 제시된 배합의 목표스럼프와 공기량은 적절한 혼화제의 사용으로 확보가 가능하나, 혼화제의 적정사용량은 충분한 현장배합실험을 통하여 구하여야 할 것이다. 단위시멘트량을 증가한 경우 일반적으로 강도가 증가하였으며 특히 재령 28일 이후의 강도가 지속적으로 증가하는 양상을 나타내었다. 휨강도는 그 특성상 단위시멘트량을 증가하더라도 뚜렷한 효과는 나타나지 않았다. 염소이온 침투저항성도 단위시멘트량보다는 재령에 따른 영향을 더 크게 받는 것으로 나타났다. 공기량에 가장 많은 영향을 받는 동결-융해 저항성은 각 실험변수에 대한 시험체를 공기량이 3% 이하 및 이상인 경우에 대하여 그리고 동결시 수돗물을 사용한 경우와 현장의 열악한 환경을 모사하기 위하여 4%의 NaCl 용액을 사용한 경우로 구분하여 실시하였다. 공기량에 상관없이 수돗물을 사용한 경우에는 동결-융해반복회수가 300회까지 상대동탄성계수나 표면의 손상이 거의 발생하지 않았다. 4% NaCl 용액을 사용한 경우에는 단위시멘트량이 현재의 한국도로공사의 표준배합인 경우 손상이 발생하였으며, 단위시멘트량이 동결-융해 저항성에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 따라서, 동결-융해에 대한 저항성을 충분히 확보하는 고내구성의 시멘트콘크리트 포장을 위해서는 단위시멘트량을 현재의 수준보다 증가시키는 것이 유리한 것으로 판단되며, 실험결과로부터 이러한 요구성능을 발휘하기 위해서는 단위시멘트량을 400kg/$m^3$ 이상으로 할 것을 권장한다. This study investigates the fresh state characteristics, strength, chloride ion penetration resistance and freeze-thaw resistance of the suggested high strength-high durability cement concrete pavement. The required workability and air content could be achieved by using an appropriate admixtures. However its dosage should be carefully determined through field trial batches. Compressive strength increased with the increased cement content and, in particular, high cement volume concrete continuously developed strength up to 90 days. No clear relationship, however, existed between flexural strength and cement content. Chloride penetration resistance seemed as a function of curing age rather than the cement content. Freeze-thaw resistance test was conducted using two different coolants, tap water and 4% NaCl solution. When the tap water was used no severe damage was observed up to 300 cycles regardless the air content. Under 4% NaCl solution, specimens of 326kg/$m^3$ cement content showed severe damage with surface scaling. Based on the experimental investigations herein, it is highly recommended that the cement content be greater than 400kg/$m^3$ for strength-high durability cement concrete pavement structures.

라텍스 개질 콘크리트의 강도발현 및 내구특성

윤경구,홍창우,이주형,이종명 강원대학교 석재복합신소재제품연구센터 2001 석재연 논문집 Vol.6 No.-

본 연구는 라텍스 혼입률이 5%, 10%, 15%, 20%로 변화할 때 라텍스 개질 콘크리트의 내구 특성을 평가하는데 있다. 라텍스를 콘크리트에 혼입한 라텍스 개질 콘크리트는 보통 콘크리트의 색상과 성형성, 작업성를 갖으며, 약 20%~35%의 단위수향이 감소된다. 그리고 양생후, 콘크리트는 시멘트수화물과 라텍스 입자의 필름막에 의해 연결된 골재로 구성된다. 일반적으로 라텍스 양이 증가하면 콘크리트의 휨강도는 증가하는데, 이것은 라텍스가 시멘트 수화물과 골재사이의 점착력을 증가시키기 때문으로 판단된다. 라텍스 개질 콘크리트와 보통콘크리트와의 상대투수성을 측정하기 위하여 염소이온투과시험법을 사용하였다. 그 결과 라텍스 개질 콘크리트의 투수성은 보통콘크리트의 투수성보다 매우 낮음을 알 수 있었다. 이것은 라텍스가 미세공극을 충진하고 라텍스 입자의 필름막에 의해 골재와 시멘트수화물이 연결 때문이다. 또한 라텍스가 공극주위로 필름막을 형성하기 때문에 공기량이 투수성에 영향을 미치지 못한다는 것을 알 수 있었다. 보통콘크리트에서는 동결융해저항성을 증가시키기 위해 공기연행제를 필요로 하지만, 라텍스 개질 콘크리트에서는 적절한 양생이 이루어지면 추가적인 공기연행제는 요구되지 않는다. 또한 라텍스 혼입률이 증가함에 따라 추가적인 동결융해저항성의 증가는 나타나지 않았다. This study focused on the investigation of strength development and durability of latex modified concrete(LMC) as the latex content variated such as 5%, 10%, 15%, and 20%. When latex was added to concrete, the workability of LMC was quietly increased, compared to that of conventional concrete. This resulted in the decrease of the required water as 20% to 35% in order to obtain a same slump. In general, increasing the amount of latex decreased compressive strength a little but increased flexural strength quite a lot. This might be due to interconnection by a film of latex particles between hydrated cement and aggregates. This, also, might attribute to bonding between the hydrated cement and aggregates. The rapid chloride permeability test was used to evaluate the relative permeability of latex-modified concretes and conventional concretes. The results showed that the permeability of latex-modified concretes was considerably lower than that of conventional concretes tested, which might be due to the latex filled in voids and interconnections of hydrated cement and aggregates by a film of latex particles. Because of latex formed film surrounding the air void, air contents and voids does not effect to the permeability of latex modified concrete.

라텍스 개질 콘크리트의 동결 - 융해 저항특성 및 표면박리 저항특성

윤경구,이주형,정원경,김태경,이승재 한국도로학회 2001 한국도로학회 학술대회 발표논문 초록집 Vol.2001 No.10

연성포장체의 동적해석 및 프로그램개발 현황

윤경구 한국전산구조공학회 1998 전산구조공학 Vol.11 No.2

Comparison of the Performance of the Steel Fiber Shotcrete and Cast Concrete considering Accelerator Types and Core Sizes from a Tunnel Site

윤경구,Mohammad Shakhawat Hossain,김성권,한승연 대한토목학회 2022 KSCE JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING Vol.26 No.5

Shotcrete is considered a substantial long-term product providing a sheltered working environment for tunneling engineering. However, multi-functional problems occur due to the sprayed concrete construction method. Moreover, the performance of the shotcrete placement into the wall of the tunnel is challenging to verify. Currently, accelerators are used in highway tunnels for improving the overall performance of shotcrete. This study evaluated the tunnel shotcrete performance for cement mineral, aluminate, and alkali-free accelerators, as well as steel fiber, which is the main constituent of shotcrete. The workability of concrete and shotcrete in situ has been measured for these combinations. Using 1-month samples, shotcretewas evaluated by means of accelerating agent, compressive strength, core compressive strength, flexural strength, and flexural toughness. In particular, 37 kg and 40 kg of steel fiber were included into the cement and aluminate mix and the alkali-free mix, respectively. Changes in strength and flexural performance of shotcrete were studied under Korean standard. Thus, concrete cylindrical molds were manufactured for the compressive strength test. After 28 days of curing, concrete and shotcrete test panels were manufactured for core compressive strength tests on cylindrical molds with diameters of 100 mm, 75 mm, and 55 mm. Furthermore, beam samples were produced for flexural strength and toughness tests to measure the shotcrete performance. Air void test and steel fiber remaining percentage after shooting were performed to ensure the performance image analysis. Alkali-free incorporated with steel fiber is the best combination for tunnel shotcrete premised on compressive strength, core compressive strength, flexural strength, and toughness test results, along with environmental and worker safety. Finally, the tunnel shotcrete performance was evaluated by regulating and improving the accelerator type with the steel fiber for shotcrete.

콘크리트 교면 덧씌우기를 위한 SB 라텍스개질 콘크리트의 현장적용성 평가

윤경구,이주형,홍창우,김기헌,김태경,Yun, Kyong-Ku,Lee, Joo-Hyung,Hong, Chang-Woo,Kim, Ki-Hyun,Kim, Tae-Kyong 한국도로학회 2001 한국도로포장공학회 논문집 Vol.3 No.4

This study focused on the field applicability evaluation of SB latex-modified concrete (LMC) for concrete bridge deck overlay using mobile mixer. The main experimental factors were water-cement ratio(31, 33, 35 37%), latex contents(0, 5, 10, 15, 20%), and fine aggregate ratio(55, 56, 57, 58%) in order to evaluate the workability, mechanical properties, and durability property of LMC. The slump loss, air content, compressive and flexible strength tests were used to evaluate LMC workability and strength properties. Also, the rapid chloride permeability test was used to evaluate the relative permeability of LMC. As a results, the LMC with enough workability and good quality was produced when it was mixed in field using mobile mixer, satisfying the target compressive strength and flexural strength. The required water-cement ratio of LMC for same workability when mixing with mobile mixer was less than that when mixing in laboratory. Increasing the amount of latex produced concrete with increased flexural strength by mobile mixer. The required cement-water ratios for same initial $19{\pm}3cm$ slump were 37% and 33% at laboratory and mobile mixer, respectively. The mobile mixer was accurately calibrated satisfying the required specification. 본 연구에서는 콘크리트 덧씌우기를 위한 SB 라텍스개질 콘크리트의 현장적용성 평가를 위해 현장에서 모빌믹서를 이용하여 배합실험 하여 작업성, 강도발현특성 및 투수특성을 등을 고찰하였다. 이를 위해 주요 실험변수는 라텍스 혼입률(0, 5, 10, 15, 20%), W/C (31, 33, 35 37%), S/a(55, 56, 57, 58%) 를 선정하였으며, 초기슬럼프, 슬럼프 손실, 공기량, 압축강도 및 휨인장강도 발현특성, 염화이온 촉진 실험 등을 수행하였다. 실험결과, 모빌믹서차량을 이용해서 SB라텍스개질 콘크리트를 현장에서 배합하였을 때 충분한 작업성 및 양질의 콘크리트를 생산 할 수 있었으며 목표 압축강도와 휨강도를 얻을 수 있었다. 모빌믹서 차량을 이용한 배합은 실내실험에서 제시된 최적배합의 동일한 작업조건을 얻기 위한 물-시멘트비가 다소 낮아지는 것으로 나타났다. 초기 배출 슬럼프 $19{\pm}3cm$을 얻기 위한 실내실험 배합은 물-시멘트비 37%였으나, 모빌믹서차량을 이용한 경우는 33%의 물-시멘트비를 나타내었다. 또한, 현장 적용에 있어서도 모빌믹서를 이용한 정확한 계량 및 라텍스의 혼입으로 양질의 콘크리트 생산 및 성능개선을 기대할 수 있음을 확인하였다.

콘크리트 포장의 파손유형 및 보수공법

윤경구 한국콘크리트학회 1997 콘크리트학회지 Vol.9 No.5

초속경시멘트를 이용한 라텍스개질 콘크리트의 내구특성

윤경구,정원경,최상릉,김동호,이봉학,Yun, Kyong-Ku,Jung, Won-Kyong,Choi, Sang-Reung,Kim, Dong-Ho,Lee, Bong-Hak 한국도로학회 2002 한국도로포장공학회 논문집 Vol.4 No.2

최근 새로운 교면포장 재료로 사용되고 있는 라텍스 개질 콘크리트(LMC; Later Modified Concrete)는 부착강도 및 휨 강도가 우수하고 염분 및 수분침투에 방수효과가 있어 점차 활용이 증가될 전망이다. 또한, 초속경시멘트를 사용한 라텍스 개질 콘크리트(RSLMC; Rapid-Setting Latex Modified Concrete)는 3시간에 실용강도를 발휘하여 긴급을 요하는 공사나 보수재료로서 적합하나, 염화물의 침투 및 동결융해로 인한 내구성능 저하 등의 문제가 검증되지 않아 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 RSLMC의 내구특성을 평가하기 위해 염소이온 투과실험 및 동결융해 저항성 실험을 수행하여 투수특성과 동결융해 저항성을 분석하였다. 실험은 ASTM 규정과 KS 규정에 따라 실시하였으며, 실험변수는 라텍스 혼입률 0, 5, 10, 15, 20%와 소포제 혼입률 0, 1.6, 3.2, 4.8, 6.4%로 수행하였다. 실험결과 RSLMC는 라텍스 혼입률 15%에서 소포제 혼입량에 상관없이 모두 100이하의 전하량을 나타내어 매우 낮은 투수특성을 보였다. 또한, 소포제의 혼입률 3.2% 이상인 경우 동결융해 300 싸이클까지 상대동탄성계수가 90% 이상을 유지하여 소포제의 사용이 동결융해 저항성에 효과가 있는 것으로 나타났다. Latex modified concrete(LMC) became to be applied as a new material for newly constructed bridge deck overlays in Korea due to its excellent bond strength, flexural strength and impermeability against water and chloride. However, it could not be adopted at repair job site because of its long curing time required. Thus, a research on latex modified concrete with rapid-setting cement(RSLMC) is necessary if it could develope the sufficient strength for early opening to traffic. This study focused on the durability of latex modified concrete with rapid-setting cement mainly on water permeable resistance and freeze-thaw resistance. The main experimental variables were latex contents(0, 5, 10, 15 and 20%) and antifoamer contents (0, 1.6, 3.2, 4.8 and 6.4%). Test results show that the permeability of RSLMC is very low indicating below 100 coulombs at 15% of latex contents at all antifoamer contents. The freeze-thaw resistance of RSLMC maintains above 90% of relative dynamic modulus at 3.2% of antifoamer content until 300 freezing-thawing cycles.