이 연구는 해조류에서 추출된 알긴산을 혼입하여 라텍스 콘크리트의 경제성을 개선하고, X선 회절 분석(XRD)을 통해 미세구조 변화 를 분석하는 것을 목표로 한다. 기존 라텍스 콘크리트(LMC)의 높은 비용을 보완하기 위해 라텍스 혼입량을 줄이고 알긴산을 추가한 콘크리트를 제작하여 재령 4시간, 7일, 28일에 따른 미세구조 및 강도 발현 특성을 분석하였다. XRD 분석 결과, 재령 증가에 따라 Ettringite는 감소하고 일부 Monosulfate(AFm 상)로 변환되었으며, Ye’elimite는 C-S-H 및 Monosulfate로 변환되면서 초기 강도 발현이 감 소하고 장기 강도가 증가하는 경향을 나타내었다. 압축강도 실험에서는 재령 28일 기준 case 2의 강도가 기존 LMC와 유사한 수준을 나타내었다. 알긴산 혼입 라텍스 콘크리트에서 Larnite(C2S) 증가와 Hatrurite(C3S) 감소가 관찰되었다. 이는 알긴산이 C3S의 조기 수화 를 촉진하고 후반 수화 반응을 활성화시켜 장기 강도 발현에 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 결과적으로, 알긴산 혼입 라텍스 콘크리트는 초기 강도보다는 장기 강도 발현에 유리하며, 최적 혼입량 설정과 내구성 평가를 위한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된 다.

도로에서 소음저감에 대한 대책으로 방음벽, 포장 개선, 차량 속도 제한 등 여러 가지 대책이 제기되고 있으며 최근에는 차세대 표면처리 공법(Next Generation Concrete Surface, NGCS)이 사용되고 있다. 이러한 NGCS는 표면을 그라인딩 후 그루빙 공정을 진행하게됨에 따라 포장두께 감소 및 ITZ(Interfacial Transition Zone)의 표면 노출에 따른 내구성 감소가 발생할 수 있다. 이러한 내구성 감소는 교면포장에서 발생 시 안정성에 크리티컬한 영향을 미치게 됨에 따라, 본 연구는 교면포장에 주로 사용되는 라텍스 개질 콘크리트 (Latex-Modified Concrete, LMC)에 NGCS 적용 시 발생할 수 있는 내구성 감소 중 염해에 관한 연구를 진행하였다. 실제 공용 중인 LMC 교면포장의 현장 코어와 라텍스 혼입율(10, 15, 20%)에 따른 실내 배합을 진행하였으며 NGCS를 시험편에 적용하기 위하여 도로공사 표면처리공법 시방서를 기준에 따른 NGCS 모사 공법을 적용하여 염해 내구성 평가를 진행하였다. 시험 결과 현장코어의 경우 높은 수밀성과 염해저항성을 가지고 있어 NGCS 처리 시 뚜렷한 염해 내구성 저하가 나타나지 않았지만 상대적으로 낮은 수밀성을 가진 LMC 실내 배합의 경우 NGCS 적용 시 소폭의 염해 내구성이 감소함을 확인하였다.

이 연구는 라텍스 콘크리트(LMC)의 대체재로 해조류에서 추출한 알긴산을 활용한 콘크리트를 개발하고, 이에 따른 압축 강도 및 미 세구조 변화를 분석하였다. LMC는 공극 구조 개선으로 내구성과 강도가 향상되지만, 높은 원자재 비용이 단점이다. 이를 보완하기 위 해 라텍스 대신 알긴산을 혼합한 콘크리트를 제작하고, 주사전자현미경(SEM) 분석 및 압축 강도 실험을 수행하였다. 재령 4시간 및 1일 후의 압축 강도와 10000배율 SEM 분석을 진행하였다. 알긴산 0.05% 혼입 시 가장 높은 강도를 보였으며, 0.2% 혼 입 시 강도가 감소하였다. SEM 분석에서는 LMC가 균일한 표면과 미세한 입자 분포를 보인 반면, 알긴산 혼합 콘크리트는 섬유 및 막대 구조가 형성되었으며, 알긴산 함량이 증가할수록 기공이 증가하여 강도발현이 저하되었다. 재령이 증가하면서 C-S-H 구조가 조 밀해지고 결합력이 향상되어 강도가 증가하는 양상이 관찰되었다. 보다 정확한 결과를 얻기 위해서는 에너지 분산형 X선 분광법 (Energy Dispersive Spectroscopy, EDS)등 추가적인 실험이 필요할 것으로 사료된다.

The purpose of this study was to derive an optimal mix design for bridge deck pavements that can compensate for the limitations of latexmodified concrete (LMC). To address the limitations of LMC, this paper proposes the incorporation of silica fume into LMC. Concrete mixtures with varying ratios of latex and silica fume were prepared, and tests for compressive strength, flexural strength, and chloride-ion penetration resistance were conducted to compare and analyze the fundamental performance of each mix. Latex contributed to the improvement of the initial pore structure and significantly affected the chloride-ion penetration resistance in the early stages of curing. However, its influence gradually diminished over time. In contrast, silica fume induced additional C-S-H formation and further improved the pore structure through pozzolanic reactions as time progressed, thus exerting a greater impact in the later stages of curing. The L7-SF8 variable demonstrated the best performance in terms of compressive strength and chloride-ion penetration resistance. Given the characteristics of bridge-deck pavements, this variable is considered the most suitable for ensuring long-term durability. Therefore, this paper proposes a mixture of 7% latex and 8% silica fume as the optimal mix design.

이 연구에서는 해양폐기물인 해조류에서 추출된 알긴산을 혼입하여 모르타르의 압축강도 특성을 분석하였다. 알긴산은 해양폐기물 중 해조류의 성분 중 하나로 라텍스와 비슷한 성분을 띄고 있으며, 방수성 성질이 있어 포장용 콘크리트에 활용 시 콘크리트의 수명 을 연장하고 파손 방지에 도움이 된다. 따라서 이 연구에서는 기존에 널리 사용되고 있는 라텍스 콘크리트에 알긴산을 혼입한 라텍스 콘크리트 개발의 일환으로 알긴산 혼입 라텍스 모르타르의 역학적 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험결과, 알긴산 혼입량 증가에 따른 응결은 빨라지는 경향을 나타내었으며, 압축강도는 저하하는 경향을 나타내었다.

본 논문의 주된 목적은 천연 라텍스 산출량(natural latex yield) 요인을 파악하는 것이며, 중국 열대지방인 윈난(운남)성 시솽반나 지역을 대상으로 연구를 수행했다. 천연 라텍스는 고무나무의 수액을 의미하며 의료기구, 타이어 등의 원료로 사용되므로 세계적인수요가 급증하고 있다. 하지만, 고무농장을 설립하기 위해서는 토착식생을 대거 제거하는 것이 일반적이며 이러한 이유로 인해 고무농장의 확장은 환경적 부작용을 수반한다. 시솽반나의 생태계는 고무농장의 급속한 확장으로 인해 열대 원시림이 파괴되는 등 지속적인 위협을 받고 있는 상황이고 이를 저감하기 위한 환경보전이 시급하다. 시솽반나 지역에 효과적인 환경보전 및 토지이용 전략을 수립하기 위해서는 어떤 요인이 천연 라텍스 산출량에 영향을 주는지와 요인별 공간적 변이를 파악할 필요가 있다. 본 연구에서는 현지답사를통해 수집한 자료와 위성영상 자료에 지리가중회귀모델(Geographically Weighted Regression, GWR)을 적용해 천연 라텍스 산출량요인과 그 공간적 변이를 분석했다. 그 결과, 연평균 기온, 연평균 강수량, 고무나무 나이, 해발고도, 향이 99% 신뢰구간에서 천연 라텍스 산출량에 유의한 영항을 미치는 것으로 나타났으며, 이들의 공간적 변이는 요인별로 상이했다. 본 논문의 연구 결과를 활용하면, 고무나무 재배적지 혹은 고무농장의 입지를 체계적으로 파악할 수 있기 때문에 시솽반나 지역 뿐 아니라 천연 라텍스 주요산지인동남아시아 전반의 환경보전과 토지이용 전략 수립에 유용할 것으로 예상한다.

교량 콘크리트 바닥판 위에 시공되는 교면 포장의 경우 일반포장과는 다르게 차량에 의한 반복하중, 진 동, 충격, 전단 등의 역학적 작용, 온도변화 등의 기상작용, 상판의 수축팽창 등이 발생하여 일반 토공부 와는 달리 취약한 환경에 놓이게 된다. 따라서 일반포장에 비해 특수성을 가지게 된다. 기존에 사용하고 있는 아스팔트 계열의 교면포장 공법은 이러한 기능을 모두 만족하지 못할 뿐만 아니라 최근 빈번한 하자 발생으로 효율적인 도로망의 유지관리에 애로사항으로 대두되고 있다. 과거에 국내의 교면포장은 획일적 으로 교면방수층위에 아스팔트 포장이 시공하는 것이 일반적이었지만, 최근에 빈번하게 발생하는 파손의 문제로 인하여 내구성이 우수한 콘크리트 계열의 교면포장 적용사례가 늘어나고 있다. 그 중 대표적인 공 법으로 LMC공법 및 HPC공법이 있다. 교면포장의 특수성 및 국내의 계절적 요인, 차량증가에 따른 악조 건에 저항하기 위해 고성능 재료의 사용은 필수적으로 뒤따른다. 따라서 교면포장에 사용되는 재료의 휨, 인장저항 능력의 증대 등 역학적 성질의 개선을 통해 콘크리트의 단점을 보완하고 경제성 확보 및 교면포 장의 요구조건을 동시에 만족시키는 기술 확보가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 교면포장의 요구조건을 만족하면서 유기, 무기 물질을 혼합한 하이브리드 콘크리트를 통해 LMC공법에 다량 사용되는 라텍스를 감소시키고, 실리카퓸을 혼합하여 시공비용을 절감시켜 경제성을 높일 수 있는 방법을 모색하여 콘크리트 를 설계하여 재료의 물리적 특성을 평가하였다. 표 1은 라텍스와 실리카퓸을 첨가한 교면포장용 하이브리 드 콘크리트의 배합표를 나타낸 표이다.

The blending effects of surfactants on the polystyrene emulsion polymerization were studied. The blending of Triton X-100 and SDS affects to the interfacial properties of the styrene monomer and water phases, and finally, the properties of the polystyrene latex particles. As the blending ratio of SDS/Triton X-100 increases, the interfacial tension and CMC of the blended surfactants were decreased and results in a reducing the size of the latex particles. It was found that the interfacial tension was reduced when the surfactant were blended. By increasing the SDS content, the interfacial tension was reduced, and, at a certain condition, the interfacial tension was reached to an extremely low value to form micro-emulsion and the nano-sized latex particles (80~110 nm).

초속경 라텍스개질 콘크리트(VES-LMC)를 포함한 고성능 콘크리트는 낮은 물-시멘트비, 높은 결합재량 및 고성능감수제의 사용 등으로 인해 자기수축(Autogenous Shrinkage)이 1종 콘크리트(OPC)보다 크게 나타난다. 초속경 라텍스개질 콘크리트의 배합특성은 낮은 물-시멘트비(0.38), 높은 단위시멘트량(390kg/m3) 및 라텍스첨가(단위시멘트량 대비 15%)로 구성되므로, 자기수축이 크게 발생할 수 있고, 또한 콘크리트 타설 후 3시간 이내에 발생하는 급격한 수분소산(Water Dissipation)과 수분증발은 자기수축을 증가시킬 수 있다. 본 논문의 목적은 현장에서 작업시간 확보를 목적으로 사용되는 지연제 첨가량 변화에 따른 초기수축, 온도변형 및 자기수축을 평가하는 것이다. 실험결과 지연제의 첨가는 콘크리트의 최대 수화열에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며, 초속경 라텍스개질 콘크리트의 초기 팽창은 일부 자기팽창의 영향이 있기는 하지만 대부분이 열팽창에 기인하는 것으로 나타났다. 지연제 첨가량이 증가함에 따라 자기수축이 감소하는 것으로 나타났지만, 지연제의 과도한 사용은 과도한 초기 팽창을 일으킬 수 있으므로 현장조건을 고려하여 신중하게 결정되어야 한다.

Core-shell polymers of methyl methacrylate-styrene system were prepared by sequential emulsion polymerization in the presence of sodium dodecyl benzene sulfonate(SDBS) as an emulsifier using ammonium persulfate(APS) in an initiator and the characteristics of these core-shell polymers were evaluated. Core-shell composite latex has the both properties of core and shell components in a particle, whereas polymer blends or copolymers show a combined physical properties of two homopolymers. This unique behavior of core-shell composite latex can be used in various industrial fields. However, in preparation of core-shell composite latex, several unexpected matters are observed, for examples, particle coagulation, low degree of polymerization, and formation of new particles during shell polymerization. To solve this matters, we study the effects of surfactant concentrations, initiator concentrations, and reaction temperature on the core-shell structure of PMMA-PSt and PSt-PMMA. Particle size and particles distribution were measured by using particle size analyzer, and the morphology of the core-shell composite latex was observed by using transmission electron microscope. Glass temperature was also measured by using differential scanning calorimeter. To identify the core-shell structure, pH of the composite latex solutions was measured.

공극구조 분석 방법은 ASTM C 457의 리니어트레버스 포인트카운트법이 있으나, 이러한 방법들은 분석하는데 시간과 노력이 너무 많이 소요되어 현재에는 거의 사용되어지지 않고 있다. 근래에는 현미경과 디지털 카메라, 컴퓨터의 프로그램 발달로 화상분석법이 많은 연구자에 의해 연구되고 있다. 본 연구에서는 화상분석법을 통하여 라텍스개질 콘크리트의 공극 구조 특성을 분석하고자 시멘트 종류(보통포틀랜드시멘트, 초속경시멘트)와 라텍스 혼입율(0,15%)에 따라 실험을 수행하였다. 실험결과, 라텍스는 경화 후 콘크리트에서 AE제의 공기연행효과보다 더 우수한 연행공기 량을 갖는 것으로 나타났다. 또한, 화상분석법을 이용할 경우 경화 후 콘크리트 내부 공극 구조에 대한 다양한 정보를 분석할 수 있을 것으로 판단되었다.

Film properties of monodispersed model composite latexes with particle size of 190 nm, which consist of n-butyl acrylate as a soft phase monomer and methyl methacrylate as a hard phase monomer with different morphology was examined. Five different types of model latexes were used in this study such as random copolymer particle, soft-core/hard-shell particle, hard-core/soft-shell particle, gradient type particle, and mixed type particle. Tensile strength and tensile elongation at break of final films were evaluated. Those properties can be interpreted in terms of PBA/PMMA phase ratio and their morphology. The interfacial adhesion strength was also evaluated using 180˚ peel strength measurement and cross hatch cutting test.