이 연구는 산업 부산물을 활용한 무시멘트 숏크리트의 압축강도를 분석하고, 기존 숏크리트와 비교하여 최적 배합설계를 도출하였다. KS F 2403 및 KS F 2405에 따라 시험을 진행한 결과, 일반 숏크리트 및 무시멘트 숏크리트 모두 숏크리트 품질기준에서 제시하고 있 는 압축강도 기준을 만족하였다. 무시멘트 숏크리트 W/B 0.45 변수의 경우 초기강도가 가장 높게 나타났다. 28일 강도는 W/B 0.45 및 W/B 0.50 변수가 일반 숏크리트 대비 동등하거나 우수한 성능을 나타냈다.이러한 친환경 무시멘트 숏크리트 현장 적용을 위해서는 급 결제를 혼입한 배합에 대한 추가 검토가 필요할 것으로 판단되고, 또한 내구성능에 대한 추가적인 실험적 연구가 필요할 것으로 판단 된다.

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.

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.

최근 나노 버블 수의 건설 산업에 적용한 효과에 대하여 검증하고자 나노 버블 수를 혼입한 모르타르의 물리적 특성에 관한 연구를 진행하였으며 산소 및 이산화탄소 기체를 이용하여 나노 버블 수를 사용하였다. 모르타르의 물리적 성능을 비교하기 위하여 응결 시험과 압축강도 시험을 진행하였으며 응결 시간 내 열중량 분석을 통하여 응결 시험의 원인을 분석하고자 하였다. 본 연구 결과로써 산소 나노 버블 수를 사용하였을 경우 모르타르의 미세 응결촉진을 가져왔으며 이산화탄소 나노 버블 수를 사용한 경우 응결시간의 지연이 유의미하게 나타났다. 또한 실험한 기체의 종류에 관계 없이 강도가 증가 하였으며 응결 지연 여부와 관계없이 조기강도가 증가함을 확인하였다. 추가적인 공극구조 및 수화물 구조 분석에 관한 연구가 필요하지만 나노 버블 수가 건설 산업에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 판단된다.

급격한 과학기술의 발전으로 미세먼지 배출량이 증가함에 따라 대기오염은 심각한 환경·사회 문제로 꾸준히 대두되고 있고, 이에 따 라 미세먼지 증가로 인한 질병 및 이상기후 증가로 인한 도로이동원에서의 교통사고 발생률 등의 문제점이 증가할 수 있다. 이를 해 결하기 위해 미세먼지 저감을 목적으로 건설분야에서 널리 사용되고 있는 광촉매 물질인 TiO2를 콘크리트의 광촉매 반응을 증가시키 고 광원의 효율적 이용을 위한 방안으로 투수콘크리트에 적용한 TiO2를 혼입한 투수콘크리트 포장 기술개발 기초 연구를 진행하였다. 실험결과, TiO2\혼입에 따른 투수콘크리트의 압축강도의 변화는 영향을 미치지 않는 미미한 수준으로 나타났다. TiO2를 혼입한 투수 콘크리트를 도로이동원에 적용하기 위해서는 동결융해 저항성 등 내구특성 및 미세먼지 저감 성능 등의 추가적인 실험이 필요할 것으 로 판단된다.

세계적으로 환경에 대한 관심이 커지면서, 탄소 저감 및 탄소 중립을 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 특히 최 근에는 탄소 포집 및 저장 기술인 CCS(Carbon Capture and Storage)에 주목이 높아졌다. 그뿐만 아니라, 대기 중의 탄소를 효과 적으로 저장하는 특성을 가진 바이오차는 탄소 중립에 기여할 수 있는 방안으로 다양한 연구가 진행되고 있다. 건설 산업에서 는 시멘트 대체재를 활용한 탄소 감소 관련 연구가 진행 중이며, 본 연구에서는 바이오차를 콘크리트 및 모르타르의 시멘트 대 체재로 활용하여 시멘트 사용량을 줄이고, 동시에 콘크리트 및 모르타르 내의 탄소를 포집하고 저장하여 탄소 배출량을 감소시 키고자 한다. 이를 위해 바이오차의 시멘트 치환율을 0%, 10%, 20%로 설정하고, 각각의 경우에 대해 콘크리트 및 모르타르의 슬럼프, pH 농도, 그리고 압축강도를 비교하였다.실험 결과에 따르면, 바이오차의 시멘트 치환율이 증가함에 따라 슬럼프와 압 축강도가 감소하는 경향을 보였으며, pH는 유사한 양상을 나타냈다.

This paper investigates the effects of aspect ratio and volume fraction of hooked-end normal-strength steel fibers on the compressive and flexural properties of high-strength concrete with specified compressive strength of 60 MPa. Three types of hooked-end steel fibers with aspect ratios of 64, 67 and 80 were considered and three volume fractions of 0.25%, 0.50% and 0.75% for each steel fiber were respectively added into each high-strength concrete mixture. The test results indicated that the addition of normal-strength steel fibers is effective to improve compressive and flexural properties of high-strength concrete but fiber aspect ratio had little effect on the modulus of elasticity and compressive strength. As steel fiber content and aspect ratio increased, flexural beahvior of notched high-strength concrete beams was effectively improved.

최근 전 세계적인 기후 변화에 따라 국지성 폭우 및 설계예상 수준을 뛰어넘는 강우량 등으로 인하여 도로 및 비탈면의 유실 피해가 증가하고 있다. 이러한 유실에 따른 재해가 발생했을 때, 신속한 복구를 위 한 복구장비의 접근이 쉽지 않은 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 최소한의 장비 및 시공인력으로 안 전하고 신속한 복구기술 개발의 일환으로, 도로 및 비탈면 유실부에 골재망을 활용하여 골재 채움을 실시 하고, 고흐름도 모르타르로 골재 내부공극을 충전하는 형태의 복구기술 개발의 실험적 연구를 수행하였 다. 그림 1은 최근 10년간 자연재해에 의한 피해 발생 비용을 나타내고 있으며, 그림 2는 도로유실에 따 른 복구 전경을 나타내고 있다. 그림 3과 같이 골재 사이사이 공극을 충전할 수 있도록 고흐름도 모르타르의 배합을 수행하였으며, 고 흐름도 모르타르의 컨시스턴시 실험을 통하여 충분한 충전성능을 확보하는 것을 알 수 있었다. 또한 그림 4와 같이 골재투입을 위한 골재망을 활용하여 복구 적용 형태에 따라 유동적으로 적용가능한 골재 투입 기술을 개발하였다. 본 연구에서는 고흐름도 모르타르를 활용한 골재충전 콘크리트의 압축강도를 KS F2405에 의거하여 실험을 수행하였다.

본 연구는 대표적 산업부산물인 고로슬래그를 활용한 탄소흡수용 도로재료 개발 연구의 일환으로 탄소 포집 활성화제로 규산나트륨 및 수산화칼슘을 사용한 콘크리트의 노출조건에 따른 압축강도 특성을 분석 하였다. 고로슬래그 중량대비 시멘트 첨가량을 10%에서 40%까지 10%씩 증가시켜 표 1의 배합표에 따라 압축강도 시험체를 제작하였다. 시험체는 촉진 탄산화시험기에서 CO2 10%(100,000ppm)의 조건 및 밀폐 챔버를 이용한 고순도 air 조건에서 90일까지 노출을 진행하였다. 그림 1 및 그림 2는 압축강도 측정결과 를 나타내고 있다.

본 연구에서는 도로유실부 긴급복구를 위한 고흐름도 모르타르의 압축강도 특성을 분석하였다. 실험에 사용된 잔골재는 강원도 삼척 인근에서 채취하였으며, 사용된 잔골재의 입도분포는 그림 1과 같다. 또한, 조기강도 발현의 목적으로 1종 조강형 시멘트를 사용하였다. 표 1은 사용 배합표를 나타내고 있으며, 재 령 12시간, 재령 1일, 재령 3일 및 재령 7일에 변수별 압축강도를 측정하였다.

본 연구에서는 도로 기층용 콘크리트의 굵은골재 입경에 따른 재령 7일 압축강도 특성을 분석하였다. 골재는 서울 인근에서 채취한 굵은골재 최대치수 25mm 및 40mm의 골재를 사용하였으며, 굵은 골재의 입도분포는 그림 1 및 그림 2와 같다. 또한, 도로 기층용 콘크리트의 배합은 고속도로공사 전문시방서에 의거하여 도로 기층용 콘크리트 기준을 만족할 수 있도록 표 1과 같이 배합표를 제시하였다. 압축강도 측 정을 위해 KS F 2403에 의거하여 ∅150×300mm의 시험체를 제작하여 23±2℃의 항온항습실에서 양생 후 KS F 2405에 의거하여 재령 7일의 압축강도를 측정하였다.

본 연구는 활성 산업부산물을 활용한 탄소흡수용 도로재료 개발 연구의 일환으로 고로슬래그와 탄소포 집 활성화제로 규산나트륨 및 수산화칼슘을 사용하였다. 시멘트 첨가량 변화에 따른 압축강도 분석을 위 해 시멘트 첨가량을 고로슬래그 중량대비 10%에서 40%까지 10%씩 증가시켜 배합을 진행하였다. 표 1의 배합표에 따라 압축강도 시험체를 제작하였으며, 습윤 양생을 통해 재령 3일, 7일 및 14일까지의 압축강 도를 측정하였다.

When a new bonding agent using coal ash is utilized as a substitute for cement, it has the advantages of offering a reduction in the generation of carbon dioxide and securing the initial mechanical strength such that the agent has attracted strong interest from recycling and eco-friendly construction industries. This study aims to establish the production conditions of new hardening materials using clean bottom ash and an alkali activation process to evaluate the characteristics of newly manufactured hardening materials. The alkali activator for the compression process uses a NaOH solution. This study concentrated on strength development according to the concentration of the NaOH solution, the curing temperature, and the curing time. The highest compressive strength of a compressed body appeared at 61.24MPa after curing at 60˚C for 28 days. This result indicates that a higher curing temperature is required to obtain a higher strength body. Also, the degree of geopolymerization was examined using a scanning electron microscope, revealing a micro-structure consisting of a glass-like matrix and crystalized grains. The microstructures generated from the activation reaction of sodium hydroxide were widely distributed in terms of the factors that exercise an effect on the compressive strength of the geopolymer hardening bodies. The Si/Al ratio of the geopolymer having the maximum strength was about 2.41.