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        삼축압축시험을 이용한 아스팔트 혼합물의 파괴기준 개발

        김성겸,이관호,Kim, Seong Kyum,Lee, Kwan Ho 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.3

        일반적으로 Mohr-Coulomb 파괴 이론을 바탕으로 한 재료 파괴는 최대수직응력이나 최대전단응력 상태에서 파괴가 일어나는 것이 아니라 수직응력과 전단응력의 임계결합상태에서 파괴된다. 이에 본 연구에서는 배수성 아스팔트 혼합물 2종과 SMA 10mm혼합물 및 일반 밀입도 아스팔트 19mm를 이용한 $45^{\circ}C$와 $60^{\circ}C$에서 삼축압축시험을 실시하였다. Mohr-Coulomb의 파괴 이론을 바탕으로 삼축압축시험 결과를 정리한 결과 내부마찰각은 $38.9^{\circ}{\sim}46.9^{\circ}$로 다소 불규칙하게 측정되었으나 점착력의 경우 온도와 시편의 수침여부에 따라 다르게 나타났다. 또한, 아스팔트 혼합물의 간접인장강도시험과 삼축압축시험 상관관계를 알아보기 위해 삼축압축시험 결과로 평가된 점착력과 내부마찰각을 이용하여 계산된 이론적인 간접인장강도와 시험을 통해 직접 측정된 간접인장강도를 분석하였다. 두 간접인장강도 값은 비례하는 경향을 보였다. In general, Fracture of the material is not occurring of the maximum normal stress or the maximum shear stress failure in the state. Maximum normal stress and maximum shear stress in the state of Critical coupling from being destroyed based on the Mohr-Coulomb theory. Couple of different mixtures, including permeable asphalt pavement, SMA and dense-graded asphalt mixture, were used for compression triaxial test at $45^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$. Mohr-Coulomb theory to the analysis of compression triaxial test result of the internal friction angle $38.9^{\circ}{\sim}46.9^{\circ}$ measured somewhat irregularly, but in the case of cohesion, depending on whether the temperature and immersion of the specimen appeared differently. In addition, Indirect tensile test and compression triaxial test of the asphalt mixture to determine the correlation between compression triaxial test results assessed as cohesion and internal friction angle calculated using the theoretical Indirect tensile strength and measured indirectly tensile strength were analyzed. The Measured & Predicted IDT St values tended to be proportional.

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        산업부산물을 활용한 LCD 유리 미분말 혼입 콘크리트의 황산염침식 저항성

        김성겸,송재호,Kim, Seong-Kyum,Song, Jae-Ho 한국재난정보학회 2019 한국재난정보학회 논문집 Vol.15 No.2

        연구목적: 본 연구는 LCD 미분말의 혼입을 통해 기존의 OPC 콘크리트와 비교하여 황산염 침식 저항성을 높이는 것을 목적으로 한다. 연구방법: 연구를 위해 LCD 미분말의 치환율을 0-15%로 설정하여 콘크리트의 압축강도 및 공극률을 포함한 기초물성을 평가하고, 두 종류의 황산 용액 침지에 따른 중량, 부피 및 강도 변화를 비교분석하였다. 연구결과: LCD 미분말을 5% 치환한 경우 재령 28일에서 가장 높은 압축강도를 보였고, 특히 OPC과 비교하여 감소된 모세관 공극률은 $Na_2SO_4$ 용액에 침지한 실험결과에서 가장 적은 중량, 부피 및 압축강도 감소율을 나타냈다. 반면, $MgSO_4$에 노출된 경우, LCD 혼입은 OPC에 비해 높은 황산염 침식 저항성을 나타냈지만 혼입률에 따른 차이는 미비하였다. 결론: 본 연구를 통해 LCD 미분말 혼입에 따른 황산염 침식 저항성을 비교하였고, 해당 재료의 치환 범위 확대 및 수화물 조성 변화 분석을 동반한 장기 검증을 통해 LCD 사용가능성을 제고해야한다. Purpose: This study aims to enhance the resistance against sulfate attack compared to ordinary Portland cement (OPC) concrete by using liquid crystal display (LCD) as binder. Method: The fundamental properties including compressive strength and porosity of concrete replaced by LCD up to 15% at increments of 5% and in turn, the weight, volume, and strength loss of LCD-mixed concrete was analyzed. Results: For the concrete substituted by 5% of LCD, it showed the highest compressive strength at 28 days of curing, and particular at immersion of $Na_2SO_4$ solution, it was achieved the lowest loss of weight, volume and strength due to an decreased porosity at capillaries. In contrast, there is no distinct difference of the sulfate attack resistance between LCD-mixed concretes under exposure of $MgSO_4$ solution, excepted for OPC concrete. Conclusion: In this study, comparison of resistance to sulfate attack between LCD-mixed concretes, and it would be proposed the possibility of LCD usage as binder through long-term verification with extended replacement ratio and identification of changes of hydrates in the cement matrix.

      • KCI등재
      • KCI등재

        원심모형실험을 이용한 경량포장체의 거동특성

        김성겸(Kim, Seong-Kyum),이관호(Lee, Kwan-Ho) 한국산학기술학회 2013 한국산학기술학회논문지 Vol.14 No.10

        일반적으로 국내에서의 경량기포콘크리트는 건축용 온도구조용 단열재나 토목용 폐공 채움재, 터널의 뒤채 움재 등으로 사용되고 있으며 기타 사무실 바닥 충전재, 경량블록제조 등으로 사용되어지고 있다. 이러한 경량기포콘 크리트의 사용범위를 확대하여 연약지반에 도로건설시 등간격으로 말뚝을 설치하여 기층으로 사용하는 공법을 연구 중에 있다. 본 연구에서는 경량포장체의 연약지반에서의 거동 특성을 분석하기위해 지오센트리퓨지 시험을 이용하였 다. 실제 포장체를 1/30로 축소한 슬래브 형태의 모형을 카올리나이트로 조성된 연약지반에서 시험을 실시하였다. 말 뚝 배열은 무리말뚝(36본 3×12)로 제작하여 사용하였다. 시험 중력 레벨은 실중력의 30배로 원심력을 작용하여 실험 하였으며 이때 작용하는 경량포장체 모형의 거동특성을 바탕으로 실제 경량포장체의 거동특성을 추정하였다. FMA해 석결과의 10배인 39.4kg(실제 하중35ton)의 횡하중를 가했을 경우 7.8mm(실제 거동 23.4mm)의 미세한 거동만 있었다. In general, Korean Lightweight Concrete used Heat insulating material for building and filler for civil construction, backfill material for tunnel, office floor fillers, lightweight blocks and so on. These expand the range of use ALC(autoclaved lightweight concrete) on the soft-ground at regular intervals during road construction by installing piles used as substrates for the process is under study. In this study, behavior characteristics on the soft-ground of pavement analysis was used to test the geo-Centrifuge. Prototype pavement reduced to 1/30 slab form of the composition as kaolinite model tests were conducted in the soft ground. Pile Arrangement (having 36 component pile with an array of 3 × 12) was used to group of piles. Tests of gravity 30 level the centrifugal force acting Light-weight pavement models. Based on the Prototype pavement of the behavior characteristics of pavement behavior characteristics were estimated. FMA analysis of the 10 times as big 39.4kg (actual load 35 ton) of the lateral load is applied to the case 7.8mm (actual behavior 23.4mm) behavior was fine.

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        CT Scanner를 이용한 아스팔트 혼합물의 공극특성 평가

        신광호,김성겸,이관호,Shin,Kwang-Ho,Kim,Seong-Kyum,Lee,Kwan-Ho 한국방재학회 2012 한국방재학회논문집 Vol.12 No.3

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        아스팔트 혼합물의 공극은 아스팔트 혼합물의 소성변형과 같은 공용성능에 큰 영향을 준다. 최근 다양한 기능성을 고려한 배수성 아스팔트, 저소음 아스팔트, 보습성 아스팔트, SMA 등 다양한 아스팔트 혼합물이 개발되어 이용되고 있다. 이러한 다양한 기능은 주로 아스팔트 혼합물의 공극특성과 밀접한 상관관계를 가진다. 이에 본 연구에서는 아스팔트 혼합물의 공극특성을 평가하기 위하여 Micro CT Scanner를 이용하였다. 배수성아스팔트 혼합물, SMA 10 mm 혼합물 및 일반밀입도 아스팔트를 이용하여 공극특성을 분석하였다. PA-13 배수성포장용 아스팔트 혼합물과 SMA 10 mm 혼합물의 경우 다짐횟수가 작을수록 투수특성에 영향을 주는 유효공극량, 총공극량 및 공극의 연결율이 크게 나타났다. 다짐횟수 50타 및 75타로 다짐 시편간의 유효공극량, 총공극량 및 공극의 연결율의 차이는 비교적 작게 나타났다. 밀입도 아스팔트 혼합물의 경우 아팔트 시편내부에 개별적인 공극이 존재하지만, 이러한 공극이 연결되어 투수에 영향을 주는 공극은 거의 없는 것으로 분석되었다. CT Scanner는 아스팔트 혼합물의 공극 특성을 수치적으로 검증할 수 있는 실험방법으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. The void of asphalt pavement effects very much on the performance of asphalt pavement, including permanent deformation. In recent, lots of multi-functional hot mix asphalt have been developed. The multi-functional properties depend on the void characteristic of hot mix asphalt. In this research, the Micro CT scanner is adopted to verify the void characteristic of hot mix asphalt. Couple of different mixtures, including permeable asphalt pavement, SMA and dense-graded asphalt mixture, were used for void analysis. In case of PA-13 permeable asphalt pavement and SMA 10mm, the effective void, total void and the ratio of connection between void increase as the level of compaction decreases. There is a little difference of the effective void, total void and the ratio of connection for 50 blows/side and 75 blows/side of compaction. In case of dense-graded asphalt mixture, there is a small amount of void, but most of void is isolated, which means little effect on the permeability of asphalt mixtures. Judging from the limited test results, a Micro CT scanner will be an alternative to analyze the void properties of asphalt mixtures. The correlation of unconfined compressive test and impact resonant test was relatively good.

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