재생 굵은골재와 제강슬래그 잔골재를 사용한 재생 콘크리트의 특성에 관한 실험적 연구

이재승,나옥빈,Lee, Jaesung,Na, Okpin 한국자원리싸이클링학회 2015 資源 리싸이클링 Vol.24 No.5

본 연구는 재생 굵은골재와 산업부산물인 급냉 제강슬래그 잔골재를 이용한 친환경 재생 콘크리트의 재료적 특성을 파악하고 적정 혼합비를 도출하는데 그 목적이 있다. 이를 위해서 재생 굵은골재의 치환율은 30%에서 50%까지 증가시켰으며, 급냉 제강슬래그 잔골재는 10%에서 50%까지 증가시켜서 물성실험을 수행하였다. 그 결과, 재생골재의 치환율이 증가함에 따라 강도가 감소하였으나 급냉 제강슬래그 잔골재의 혼입율을 증가함에 따라 강도가 증가됨을 알 수 있었다. 더불어 급냉 제강슬래그 잔골재의 적정 치환율은 압축강도 및 탄성계수 등을 고려했을때 20~30%로 판단되며, 재생 굵은골재의 치환율 증가에도 도움이 될 것으로 사료된다. The purpose of this study is to investigate the optimum replacement rate and material properties of eco-friendly recycled concrete using recycled coarse aggregates and rapid-chilled steel slag fine aggregates. The replacement rate of recycled coarse aggregates was increased from 30% to 50% of total volume of coarse aggregates and the rapid-chilled steel slag aggregates were substituted for 10% to 50% of total volume of fine aggregates. As a result, the increment of recycled coarse aggregates in concrete caused the reduction of the compressive strength. On the other hand, as increasing the replacement ratio of rapid chilled steel slag aggregates, the compressive strength was enhanced. Furthermore, the optimum use of rapid chilled steel slag aggregates was suggested up to 20~30% of fine aggregates and the use of it could be helpful to expand the replacement rate of recycled aggregates.

비정질 금속섬유 보강 콘크리트의 역학특성에 관한 실험적 연구

이재승(Lee Jaesung),양승조(Yang Seungcho),나옥빈(Na Okpin) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.3

본 연구에서는 고강도 콘크리트에 비정질 금속섬유를 혼입함에 따른 굳지 않은 콘크리트의 기초 물성과 굳은 콘크리트의 압축강도, 인장강도, 휨강도 및 부착강도 등 역학적 특성에 대해서 실험적 검토에 그 목적이 있다. 실험결과, 비정질 금속섬유 콘크리트의 경우 혼입율이 증가할수록 슬럼프는 감소하였으며 금속섬유의 길이와 상관없이 0.3%를 혼입한 경우에 적정 작업성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 비정질 금속섬유 혼입은 혼입율에 상관없이 압축강도 증진에는 한계가 있으나 인장강도 및 휨강도에는 혼입율의 증가와 금속섬유의 길이에 따라 최대 2배까지 증가함을 알 수 있었다. 부착응력은 금속섬유의 혼입율이 증가함에 따라 증가하였으나 역학적 특성과 작업성을 고려하였을 경우에 0.3% 혼입한 경우에 최적의 물성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다. The purpose of this study is to investigate the characteristics of fresh concrete and the mechanical properties of hardened concrete with incorporation of amorphous metallic fiber into high strength concrete. Based on the experimental results, the slump decreases as the content of amorphous metallic fiber concrete increases, and it can be ensured that the optimum workability is obtained when 0.3% of concrete volume fraction in mixing is mixed regardless of the length of the steel fiber. In addition, the incorporation of amorphous metallic fiber has a limitation on the enhancement of compressive strength regardless of steel fiber content ratio, but tensile strength and flexural strength increase up to 2 times depending on the increase of the content ratio and length of the steel fiber. The bond stress increased with the increase of the content rate of the steel fiber, but it is considered that the optimum content ratio of amorphous metallic fiber is 0.3 % of volume fraction with regard to the workability and mechanical properties.

제설제 사용에 따른 콘크리트 포장의 염화물 침투 예측기법

나옥빈,이재승,Na. Okpin,Lee. Jaesung 한국방재학회 2014 한국방재학회논문집 Vol.14 No.2

제설제는 겨울철 동안에 콘크리트 포장에 결빙을 방지하기 위해서 사용되고 있으며, 그 사용량은 매년 증가하고 있다. 이러한 제설제는 콘크리트내로 침투하여 동결융해 작용과 함께 열화를 증가시켜서 내구연한을 감소시킨다. 따라서, 본 연구에서는 Nernst-plank식을 바탕으로 이를 수치해석방법을 이용하여 염화물 침투해석을 수행하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서는 다양한 제설제(Nacl, <TEX>$Cacl_2$</TEX>, <TEX>$Mgcl_2$</TEX>)들의 콘크리트 내 확산 현상을 이온들의 전기적 중성도에 의해 정전기 포텐셜로 나타내었다. 이를 fick의 제 2법칙으로 정식화하였으며, 양생, 물-시멘트비, 온도, 습도, 자유 염소이온, 그리고 골재와 시멘트 혼합물에 의해 영향을 고려한 재료모델을 적용하였다. 이러한 수학적 물리모델을 유한요소법을 적용한 수치해석기법을 적용하여 해석을 수행하였다. 그 결과, 본 연구에서 제시한 모델은 실험결과와 일치하였으며, 염소이온 및 다양한 이온들의 시간에 따른 침투확산정도를 예측할 수 있었다. Deicing chemicals have been used to prevent the freezing of concrete pavement during winter season and the usage amount of the chemicals is increasing every year. Deicing chemicals gradually penetrate into concrete and exacerbate the concrete damage originating from freezing and thawing. The purpose of this study is to carry out the chloride penetration analysis with Nernst-plank equation and numerical model. In this study, the transport phenomenon of various deicing chemicals such as Nacl, <TEX>$Cacl_2$</TEX>, and <TEX>$Mgcl_2$</TEX> into concrete was expressed with electro-neutrality condition and electric potential. Nernst-plank equation was substituted into fick`s second law and material model was considered with curing, water-cement ratio, temperature, moisture, and free chloride and so on. This mathematical model can be solved with finite element method, one of the numerical methods. As the results, this model was well agreed with experimental results and the diffusion analysis of other chemical ions into concrete can be predicted as well.

황(黃)-고무 콘크리트의 역학적(力學的) 특성(特性)과 최적배합비(最適配合比)에 관한 연구(硏究)

나옥빈,이재승,Na, Okpin,Lee, Jaesung 한국자원리싸이클링학회 2013 資源 리싸이클링 Vol.22 No.1

국내 자동차 사용이 증가하면서 폐타이어의 재활용에 대한 관심이 고조되고 있다. 폐타이어의 재활용을 위한 처리방법중 분말가공 형태는 25%로서 건설현장에서 다양하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 황과 폐타이어를 이용한 콘크리트(SRC: Sulfur-Rubber Concrete)의 물리적 특성을 파악하여 최적배합비를 제안하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 황과 폐타이어의 배합양을 달리하여 압축강도 실험을 수행하였다. 더불어 SRC의 제작과정을 2개의 배합방법(건조배합과정 및 습윤배합 과정)에 따라서 각각 그 특성을 평가하였다. 그 결과 고무의 혼입률이 증가할수록 SRC의 압축강도는 감소함을 알 수 있었으며, 마이크로 충진재의 첨가와 황 혼입률 조절은 압축강도를 향상시켰다. 또한 SRC의 황의 혼입률을 조절하여 강도의 최적값을 제안하였다. 이러한 SRC는 도로포장이나 경량벽체 또는 충격에너지 흡수율이 높은 건설 분야에 적용될 수 있을 것으로 판단된다. Recently, as the registration of vehicles increases, the utilization of the waste tires is emerging as environmental issues. Crumb rubber reproduced by scrap tires has been reused up to 25% in the construction field. The purpose of this paper is to investigate the mechanical properties of sulfur-rubber concrete (SRC) and to suggest the optimum mix design in terms of the compressive strength. Specimens were prepared with various mixing parameters: amount of sulfur, rubber, and micro-fillers. Two casting processes were also mentioned; dry process and wet process. The results mainly showed that the compressive strength of SRC decreased with an increment of rubber content. However, adding micro-filler and adjusting sulfur contents could improve the compressive strength of SRC. Optimum values of sulfur and rubber content were selected by workability and compressive strength of SRC. SRC can be applied to road constructions where high strength of concrete is not concerned, to wall panels that require low unit weight, to construction of median in highways to resist high impact load, and in sound barriers to absorb sound waves.

중도리 유⋅무에 따른 복합지붕의 내화성능에 관한 실험적 연구

최수환(Suhwan Choi),이재승(Jaesung Lee),강경신(Kyeongsin Kang),유지선(Jisun You) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.6

This study evaluates the risks of roof collapse for three types of roofs designed for 1-h fire resistance performance: a roof system with a purlin, a roof system without a purlin, and a unit roofing system without a purlin. The roof system with the purlin and the unit roofing system satisfied 1-h fire resistance performance, however, the roof system without the purlin did not. It was determined that the roof systems with and without purlin were at risk of casualties owing to the rapid increases in deformations after 30 min in the fire experimental test. The maximum deformation of the unit roofing system was larger than that of the other systems. However, because the deformation over time showed a linear behavior, the risk of collapse owing to the rapid increase in deformation was considered to be the lowest. 본 연구의 목적은 중도리 결합형 지붕과 비결합형 지붕, 중도리를 사용하지 않은 일체형 지붕의 3가지 지붕 시스템의 1시간 내화성능을 평가하여 지붕 붕괴 위험성을 평가하는 것이다. 실험결과 중도리 결합형과 일체형 지붕시스템은 1시간 내화성능을 만족하였지만, 중도리 비결합형 지붕시스템은 1시간 내화성능을 확보하지 못하였다. 중도리 결합형 및 비결합형 지붕시스템의 경우 30 min 이후 급속한 변형으로 인해 인명피해의 위험성이 증가할 것으로 평가되었다. 반면, 일체형 지붕 시스템의 최대 변형량은 상대적으로 크게 나타났지만, 시간에 따른 변형이 선형 거동을 보여 변형에 의한 붕괴 위험성은 가장 낮을 것으로 판단되었다.

IFRM의 시공성능에 관한 실험적 연구

강경신(Kyeongsin Kang),홍기현(Gihyun Hong),이재승(Jaesung Lee ) 한국방재학회 2022 한국방재학회논문집 Vol.22 No.5

본 연구에서는 국내에서 사용되고 있는 뿜칠재를 대상으로 충진형 내화시공 방법의 적용 가능성을 확보하기 위한 재료의물성 실험을 수행하였고, 충진 위치에 따른 충전재의 형상을 평가하였다. 충전재의 경우 혼화제를 투입하지 않은 ET-1013 배합비가 적정 유동성을 나타내었으며, 하부 충진 공법을 적용한 경우에는 내부 압력 상승으로 인해 시간 경과에 따라 균열및 처짐 등의 문제가 발생하였다. 반면에, 상부 충진 공법의 경우에는 균열 및 처짐 현상이 발생하지 않았다. 1,000 mm와3,000 mm 기둥을 제작하여 충진 시험을 수행한 결과 하부 충진 공법을 적용한 경우, 주입 시 내부 압력에 의한 외부 강판의배불림 현상과 재료 분리 현상이 발생하였다. In this study, the physical properties of the material were tested to ensure the applicability of the filling-type fireproof construction method when using spraying materials, and the changes in the material in different filling locations were evaluated. The filler, ET-1013 mixture without admixture, showed proper fluidity. When using the lower filling method, cracking and sagging occurred over time because of the increase in internal pressure. At the same time, cracking and deflection did not occur in the case of the upper filling method. The filling tests were performed using manufactured 1,000 and 3,000 mm columns. In the case of the lower filling method, cladding steel plates of the column underwent out-of-plane buckling, and the material separation occurred.