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          • 폴리머 콘크리트 오버레이의 수축응력에 관한 연구

            조영국,소양섭,Jo,,Young-Kug,Soh,,Yang-Seob 한국콘크리트학회 1997 콘크리트학회지 Vol.9 No.4

            폴리머 콘크리트를 오버레이 콘크리트로서 기존 시멘트 콘크리트 위에 타설할 경우 폴리머 콘크리트의 경화수축으로 말미암아 전단응력, 수직응력 및 축응력이 발생되며 이러한 응력은 폴리머 콘크리트와 기존 시멘트 콘크리트 사이의 접착성능에 영향을 미쳐 결국 역학적 성질 및 내구성이 저하될 수 있다. 오버레이 콘크리트의 수축응력은 본 실험에서 실시한 구속된 오버레이 콘크리트의 구속해제에 의한 수축변형량과 탄성계수로서 구할 수 있다. 본 연구에서는 폴리머 종류, 오버레이 콘크리트 두께, 양생시간과 온도에 따른 폴리머 콘크리트 및 폴리머 시멘트 콘크리트의 수축에 의한 축응력을 측정하여 폴리머 콘크리트를 각종 교량등의 오버레이 콘크리트로 사용하멩 있어서 기초적 자료를 제공하고자 하였다. 연구결과, 폴리머 콘크리트의 경화수축응력은 폴리머의 종류, 양생온도, 재령 및 두께에 의해 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. The shrinkage of polymer concrete overlays to cement concrete causes interface shear, normal and axial stresses in the overlays. These can lead to deterioration of the polymer concrete overlays due to affection of adhesion polymer concrete and cement concrete. The shrinkage stress in the polymer concrete cause it to shorten and the shorting is measured: With the modulus of elasticity of the polymer concrete and strain known the stresses can be calculated. The purpose of this study is to provide the basic data of application of polymer concrete overlays such as bridge decks, highway and airport pavement repair and overlay materials. From the test results. It has been found that depending on the type polymer. overlay thickness, time after curing and temperature. the shrinkage stresses are eliminated by relaxation in time ranging from a few hours to a few days.

          • 고강도 경량 콘크리트의 부착특성

            신성우,이광수,최명신,김현식,Shin,,Sung-Woo,Lee,,Kwang-Soo,Choi,,Myung-Shin,Kim,,Hyun-Sik 한국콘크리트학회 1999 콘크리트학회지 Vol.11 No.2

            최근들어 그 필요성이 증대되고 있는 경량 콘크리트의 경우, 부착강도의 저하를 고려하여 ACI 규준에서는 부착길이 보정계수를 도입하여 안전율을 높이고 있으나, 경량 콘크리트가 고강도화됨에 따라 어느 정도 부착강도의 증징이 있을 것으로 판단된다. 따라서 ACI 규준에서 정하고 있는 경량 콘크리트에 대한 부착길이 보정계수 ${\lambda}$=1.3을 고강도 경량 콘크리트에 적용할 경우 그 적정성 여부에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 고강도 경량 콘크리트의 부착특성을 알아보기 위하여 콘크리트 압축강도, 피복두께, 철근직경, 부착길이 등을 변수로 하여 Pull-out 실험을 실시하였다. 실험결과 부착응력은 콘크리트 압축강도 제곱근과 피복두께가 증가함에 따라 증가하였고, 철근직경과 부칙길이가 증가함에 따라 감소하였으며, 파괴양상은 피복두께에 따라 쪼개짐 파괴와 뽑힘 파괴를 나타내었다. 고강도 경량 콘크리트의 부착응력을 보통중량 콘크리트보다는 큰 값을 나타낸다. 따라서 ACI 규준에서 정하고 있는 경량 콘크리트 부착길이 보정계수를 고강도 경량 콘크리트에 적용할 경우 경량 콘크리트의 고강도화에 따른 부착응력 상승효과를 고려하여 하향조정하여야 할 것으로 판단된다. 또한 피복두께 2.5$d_b$ 이상일 경우 적용하는 피복두께 보정계수 0.8은 고강도 경량 콘크리트에도 그대로 적용할 수 있음을 알 수 있다. Recently, it is increased the use of High-Strength Light-Weight Concrete(HLC) in the high-rise buildings and mega-structures. But there are a few research on the bond behavior of HLC, so it need to study about that. The present study was performed to investigate the bond characteristics of HLC. Major test variables include concrete compressive strength(f'c), concrete cover(c), bond length (${\ell}_{db}$), and bar diameter($d_b$). Test results indicate that the bond stress of HLC is increased with the increment of $\sqrt{f'_c}$ and concrete cover, bond stress is decreased with increment of bond length and bar diameter. And the final failure mode such as splitting or pullout failure is significantly affected by the concrete cover to bar diameter ratios(C/$d_b$). Test results were compared with ACI code and other proposed equations. The bond stress of HLC is higher than that of normal-strength normal-weight concrete, but lower than that of high-strength normal-weight concrte. Considering the present test results, modification factor(${\lambda}$= 1.3) of bond length in ACI 318-95 code for light-weight concrete is may have to be reviewed to apply to HLC.

          • KCI등재

            국내의 지역 및 계절에 따른 콘크리트 배합별 환경영향평가

            서은아(Eun-A Seo), 양근혁(Keun-Hyeok Yang), 정연백(Yeon-Back Jung) 한국콘크리트학회 2014 콘크리트학회논문집 Vol.26 No.3

            지역과 계절이 콘크리트의 전과정 환경영향에 미치는 효과를 정량적으로 평가하기위해 6331개의 레디믹스 콘크리트 배합을 분석하였다. 콘크리트의 환경영향은 국가 생애주기 데이터목록을 기반으로 산출한 환경부하 발생량을 분류화, 특성화, 정규화 및 가중치 단계를 거쳐 6가지 환경영향 범주(지구온난화, 자원고갈, 광화학산화물생성, 산성화, 부영향화, 인간독성)로 나타났다. 단위압축강도에서의 환경영향 지표를 평가하기 위해 콘크리트 압축강도로 무차원한 환경영향 지수로 정의하였다. 국내에서 가장 많이 사용되는 콘크리트의 압축강도(fck)는 24 MPa와 27 MPa이다. fck이 24 MPa일때 환경영향 지표가 가장 낮은 지역은 울산이었으며 가장 높은 지역은 광주와 대구였다. 지역에 따른 환경영향의 차이는 지역에 따라 사용되는 혼화재의 종류와 치환율이 다르기 때문이다. 또한 압축강도 24 MPa일때, 콘크리트의 환경영향지수는 동절기가 하절기 및 표준기에 비해 약 5% 높았다. 반면에 콘크리트의 환경영향 지수는 콘크리트 압축강도가 35 MPa을 넘어서면서 계절의 영향은 미미하였다. This study analyzed a comprehensive database including 6331 ready-mixed concrete plant mixtures to quantitatively assess the environmental impact of concrete under mixture proportions variable according to the domestic region and season. The environmental impact indicator includes global warming, photochemical oxidant creation, abiotic resource depletion, acidification, eutrophication and human toxicity, which are determined from categorization, characterization, normalization and weighting process based on Korea lifecycle inventories. The determined environmental impact indicator was also normalized by concrete compressive strength (fck), which is defined as impact index, to calculate the environmental impact per unit strength of 1 MPa. The most common compressive strength of concrete used in the country is estimated to be 24 MPa and 27 MPa. For fct of 24 MPa, the lowest environmental impact indicator is observed in Ulsan, whereas the highest region is Gwangju and Daegu. This difference according to domestic region is primarily resulted from by the replacement of different supplementary cementitious materials. Furthermore, the impact index of concrete with fck of 24 MPa is higher by approximately 5% at wintertime than at summertime and standard season. The impact index gradually decreases with the increase of fck up to 35 MPa, beyond which it remains constant.

          • KCI등재

            하이브리드 섬유로 보강된 콘크리트 포장의 역학적 특성 실험연구

            박종섭(Jong-Sup Park), 최성용(Sung-Yong Choi), 정우태(Woo-Tai Jung), 박영환(Young-Hwan Park) 한국콘크리트학회 2013 콘크리트학회논문집 Vol.25 No.1

            시멘트 콘크리트 포장은 중차량에 대한 뛰어난 적용성과 장기간의 공용성을 지녔고, 아스팔트보다 구입이 용이하여 내구성 및 경제적 측면에서 우수한 장점을 가지고 있으나, 아스팔트 포장에 비해 노후화 되거나 파손이 발생할 경우 대규모 유지보수가 발생할 수 있는 단점이 있다. 콘크리트 포장의 손상은 대부분 균열에 의한 것으로 콘크리트 포장의 초기 및 장기균열을 제어할 수 있는 기술 확보가 필요하다. 이 연구에서는 일반적인 구조용 콘크리트 배합에 비해 단위수량이 낮고 굵은 골재 최대 치수가 큰 콘크리트 포장 배합에서의 섬유보강 효과를 평가하기 위해 직경이 작고 형상비가 큰 마이크로 섬유와 직경이 크고 형상비가 작은 매크로 섬유로 하이브리드 보강된 콘크리트 포장용 배합에 대한 기본적인 성능실험을 수행하였다. 실험 결과 콘크리트 포장 배합의 섬유보강 효과는 일반 구조용 콘크리트 배합에 비해 낮은 것으로 나타났으나 하이브리드 섬유로 보강된 콘크리트 포장 배합은 휨강도 및 인성보강 효과가 큰 것으로 나타났다. 특히 하이브리드 섬유보강 콘크리트는 포장 손상의 주요 요인인 콘크리트 포장의 초기 건조수축을 제어하는데 매우 효과적인 것으로 나타났다. Cement concrete pavement offers long-term service life and excellent applicability for heavy traffic. It is easier to purchase and more durable and economical than the asphalt pavement. However, it is difficult to repair and rehabilitate compared to the asphalt pavement when it comes to the maintenance problem. Since the crack is the main reason of the damage of concrete pavement, it is necessary to control the early and long-term crack in the concrete pavement. In this experimental study, the basic performance tests have been carried out to investigate the effect of hybrid fibers which were composed of micro fibers with small diameter and high aspect ratio and macro fibers with large diameter and low aspect ratio on the concrete pavement, in which lower water ratio and larger aggregates were used compared to the general concrete mixture. The test results showed that the flexural strength and toughness of concrete pavement mixture have been increased with the use of hybrid fibers in the concrete pavement mixture, even though they were less effective compared to the normal concrete mixture. It was found that the hybrid fibers were effective to control the early shrinkage of the concrete pavement which is one of the main reasons of the damage in the concrete pavement.

          • KCI등재

            콘크리트 양생 강도 모니터링을 위한 매립형 지능형 센서의 적용성 연구

            박승희(Seung-Hee Park), 김동진(Dong-Jin Kim), 홍석인(Seok-Inn Hong), 이창길(Chang-Gil Lee) 한국콘크리트학회 2011 콘크리트학회논문집 Vol.23 No.2

            이 논문은 고강도 콘크리트의 양생 강도 발현을 모니터링하기 위하여 콘크리트 내부에 매립이 가능한 지능형 센서를 제작하고 제작된 지능형 센서를 이용하여 콘크리트 내부의 유도 초음파 전달 시간을 측정함으로써, 콘크리트의 양생 강도를 실시간 추정할 수 있는 기법을 보여준다. 압전 소자를 콘크리트 내부에 삽입하는데 있어, 콘크리트의 수화열과 양생 시의 미세 변형으로부터 보호되어야 하므로, 방수 코팅과 모르타르 케이싱을 하였으며 이렇게 제작된 지능형 센서로부터 저비용의 셀프 센싱 기반 유도 초음파를 계측하여 콘크리트 내부의 유도 초음파 전달 시간을 모니터링하는 기법을 제안하였다. 콘크리트의 양생이 진행됨에 따라 콘크리트의 강도가 증가하게 되는데, 이는 즉 콘크리트의 탄성 계수가 증가하기 때문이며 이로 인해, 유도 초음파의 전달 시간이 빨라지는 것이므로, 이를 측정하여 콘크리트 양생 강도를 추정할 수 있게 된다. 제안된 기법의 적용가능성을 검증하기 위하여 설계 압축강도 100 MPa의 공시체 내부에 지능형 센서를 매립하고 양생기간 동안 유도 초음파를 측정, 비교 분석하였다. 유도 초음파 신호는 양생이 진행됨에 따라 더 빠르게 전달되었으며, 특히 강도 변화가 급격하게 일어나는 초기 재령에서의 유도 초음파 전달속도 변화가 가장 크게 나타났고 그 이후로 점차 감소하는 경향을 보여주었다. 또한, 유도 초음파 전달 시간과 강도 사이의 선형 상관관계를 이용하여 유도 초음파의 전달 시간을 이용해 발현강도를 추정하는 콘크리트 양생강도 추정식을 제안하였다. 결과적으로 이 연구를 통해 개발된 매립형 지능형 센서를 이용하여 고강도 콘크리트의 양생 강도를 실시간 모니터링할 수 있음이 검증되었다. In this study, a piezoelectric smart sensor that can be embedded inside of concrete structures is developed to investigate the early stage of concrete curing. A waterproof coating is used to protect the piezoelectric sensor from moistures of concrete mixture. Also, a mortar case is utilized to encapsulate the sensor to protect it from impact loads. To estimate the strength of concrete, a self-sense guided-wave actuated sensing technique is applied. In the guided wave, its velocity is varied according to the mechanical properties of concrete such as modulus of elasticity. Because modulus of elasticity directly affects the strength of concrete, the guidedwave"s velocity also affects the concrete strength development. To verify the feasibility of using the proposed approach, the smart sensor was embedded into a 100MPa concrete cylinder and the self-sense guided wave is continuously measured throughout the curing process. The measurements showed that the propagation time (TOF) of the measured guided waves gradually decreased as the curing age increased. Especially, at the early age of the curing process, the variation of the TOF was very significant. Furthermore, the results showed that there is a linear relationship between the TOF of the self-sense guided waves and the strength of concrete existed. It is safe to conclude that the proposed approach can be used very effectively in monitoring of the strength development of high strength concrete structures.

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