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pp.41-53
현대에 사용되는 콘크리트는 혼화재료 적용을 통하여 워커빌리티와 구조적 성능을 향상시킬 수 있고 극한 환경에서 적용 가능한 기능성 콘크리트로 개발되었으나 외부 요인에 의한 부식, 인장력에 취약한 구조적 한계는 콘크리트의 활용 범위를 제한하였다. 이러한 콘크리트의 단점을 해결하는 방안으로 신소재로써 각광받고 있으며 고유의 기능을 부여할 수 있는 Smart material을 활용하고자 하며 Smart material 중 하나인 탄소나노튜브는 콘크리트의 보강재 중 하나인 철근보다 더 뛰어난 역학적 성능을 보이므로 콘크리트 내 적용을 통해 콘크리트의 향상된 구조성능을 기대할 수 있다. 또 다른 Smart material중 하나인 자기치유 혼화재는 콘크리트 균열면의 앙금 반응을 통해 균열을 메움으로써 콘크리트의 균열 부분 및 내부 배근재의 부식을 최소화하고자 한다. 탄소나노튜브는 시멘트 질량의 0.1, 0.3, 0.5%, 자기치유 콘크리트는 시멘트 질량의 6, 8, 10%만큼 혼입된 콘크리트 복합체의 역학적 거동을 검토하기 위해서 압축강도 시험과 휨시험을 수행하였으며 휨시험이 종료된 시편을 수중에 넣어 0,3,7,14,21,28,56,84일간 자기치유 성능을 검토하였다. 휨시험의 경우 OPC시편과 비교하여 동일 변위에 대해 높은 하중 변화를 보였으나 취성도가 증가하였다. 자기치유 실험의 경우 탄소나노튜브의 경우 일반 OPC 시편보다 약간 향상된 자기치유 성능을 보였으나 혼입량 증가에 따른 경향성을 보이지 못하였다. 자기치유 혼화재의 경우 OPC 또는 탄소나노튜브 혼입 콘크리트보다 초기 속도면에서 느린 회복률을 보였으나 최종 회복률에서 더 우수한 결과를 보였으며 이러한 현상은 혼입율의 증가에 따라 해당 경향이 더 뚜렷히 보였다.
The concrete currently in use can improve workability and structural performance when an admixture is used; this admixture was developed to enable functional concrete to be used in extreme environments. However, structural limitations such as corrosion and tensile limitations restrict concrete uses. In this study, various smart materials will be applied to complement. Carbon nanotubes show better mechanical performance than rebars and can be expected to improve the structural performance of concrete. Moreover, a self-healing admixture could potentially minimize the corrosion of cracks and rebars by filling cracks in cement with sediment. Concrete specimens in which carbon nanotubes (0.1%, 0.3%, and 0.5%%) and self-healing admixture (6%, 8%, and 10% of cement mass) were mixed, and their compressive and flexural strength was tested to examine the mechanical performancend next. Next, self-healing performance was reviewed for 0, 3, 7, 14, 21, 28, 56, and 84 days. Flexural tests showed higher load changes than OPC specimens, but they also showed an increase in brittleness. Specimens with carbon nanotubes showed slightly improved self-healing performance compared with OPC specimens, but showed no tendency to increase the amount of carbon nanotubes and demonstrated a slight improvement in self-healing performance. The recovery rate of the self-healing admixture concrete was initially slower than that of the OPC and carbon nanotube mixed concrete, but eventually improved; this phenomenon became more pronounced as the mixing rate increased.
1. 서 론
2. 스마트 재료의 이론적 적용
2.1 스마트 콘크리트의 의의
2.2 혼화재료
3. 스마트 재료 혼입 콘크리트의 실험설계
3.1 콘크리트 시편의 재료 및 배합 구성
3.2 콘크리트 시편의 제작 및 성능 평가 실험
4. 스마트 재료 혼입 콘크리트의 구조 및자기치유 성능시험의 결과 및 분석
4.1 OPC 콘크리트의 압축 강도 시험 및 성능 결과 분석
4.2 휨 강도 시험 및 성능 결과 분석
4.3 자기치유 시험 및 성능 결과 분석
5. 결 론
REFERENCES
국문초록
