본 연구에서는 폴리머 시멘트 모르타르의 인장성능을 개선하기 위하여 PVA 섬유를 적용하고자 하였다. PVA 섬유 혼입량에 따른 재료특성을 검토하여, 섬유보강 폴리머 시멘트 모르타르의 제조 가이드라인을 제공하고자 하였다. 폴리머 시멘트 모르타르의 제조를 위하여 친수성의 합성수지(SR)를 사용하였다. 실험에 사용된 변수로 (W+SR)/C비를 고정하여, 사용물에 대한 합성수지의 치환율을 일정하게 증가시켜 사용하였다. PVA 섬유의 혼입량은 각각의 실험체에 0%,1%,2%를 혼입하여 실험을 수행하였다. 재료특성 실험으로는 압축강도시험, 쪼갬 인장강도시험, 휨 강도 시험을 수행하였다. 폴리머 시멘트 모르타르에 PVA 섬유를 혼입하면 쪼갬 인장강도 및 휨 강도가 증가하는 것을 확인 하였다. 따라서, 본 연구결과는 합성수지 혼입 폴리머 시멘트 모르타르의 인장성능 개선을 위한 PVA섬유 혼입시 제조 가이드라인으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

3D 프린팅의 적층제조를 위한 시멘트 모르타르의 이용은 시멘트의 유동 특성을 개질하기 위한 시멘트 혼화용 폴리 머의 혼입이 필수적이다. 시멘트 모르타르는 점성이 높고 수축이 크기 때문에 적층제조를 위해서는 유동성, 경화속도, 시공성 및 적층특성의 개선이 필요하다. 시멘트 혼화용 폴리머 디스퍼젼을 혼입한 시멘트 모르타르는 시멘트 수화물과 공극 사이에 폴 리머 필름이 상호 형성되어 인장강도와 취성이 개선되며 우수한 접착성, 기밀성, 내약품성을 보인다. 최근, 사용편리성이 우수한 Ethylene-vinyl acetate 재유화형 분말수지가 널리 사용된다. 하지만 화재와 같은 고온에서는 재유화형 분말수지를 혼입한 경우에 는 성능저하가 더 크다. 재유화형 분말수지가 시멘트 수화물과 공극에 폴리머 필름을 형성하고 충전하지만 고온에 의해 열분해 되기 때문이다. 본 연구에서는 3D 프린팅의 적층제조를 위해 내열성이 개선된 Ethylene-vinyl chloride 재유화형 분말수지의 혼입률을 달리하여 고온에서의 특성과 열분해에 따른 공극특성을 검토하였다. 연구결과, EVCL 재유화형 분말수지를 혼입한 경우 고온에서 약간의 성능개선을 보였지만 열분해하여 공극률이 커지며, 밀도, 강도가 감소한다. 따라서, 사용조건에 적합한 배합조절 등이 필요하다.

콘크리트 포장의 내구성 저하는 포장체의 파손뿐만 아니라 사용자의 주행성에도 영향을 주며, 또한 유지관리 비용을 증가시키는 등 복합적 문제를 초래한다. 이러한 콘크리트 내구성 문제를 개선하기 위한 방안으로 콘크리트의 내부양생(internal curing)에 대한 관심이 고조되고 있다. 내부양생은 표면 살수나 피막양생제를 도포하는 기존의 양생 방식과는 달리 콘크리트 배합 시 수분공급 물질을 혼입하여 내부로부터 수분을 공급하는 기법으로, 양생효율을 현저히 증진시켜 역학적 특성, 투수 및 균열 저항성, 부피안정성 등 콘크리트의 다양한 성능을 향상시키는 것으로 잘 알려져 있다. 특히 포장용 콘크리트 배합과 같이 광물성혼화재(SCMs)를 포함하는 경우, 소요성능의 발현을 위해서는 철저한 양생이 무엇보다 중요하다. 이에 착안하여 본 연구에서는 최근 콘크리트의 내부양생 재료로서 각광을 받고 있는 고흡수성폴리머(SAP)를 적용한 모르타르의 강도 및 부피변화 특성을 파악하여 콘크리트 포장에의 적용 가능성을 평가하였다. 이를 위하여 가교밀도와 평균 입자크기가 다른 4종의 폴라아크릴산나트륨 SAP를 혼입한 모르타르를 제작하고 SAP 함량 및 종류별 강도 발현, 자기수축 및 내부 상대습도 거동 특성을 측정하였다.

Recently, glass fiber reinforced polymer plastic (GFRP) pipes are increasing trend in using in the water-supply system because of their advantages such as light-weight, corrosion resistance, etc. GFRP pipes discussed in this paper have polymer mortar layer between filament winding glass fiber reinforced polymer plastic layers. So, GFRP pipe properties such as pipe stiffness (PS) and equivalent modulus of elasticity (Eeq ) for the design are complicated to predict or to measure. In this study, we proposed the equation that can predict the equivalent pipe stiffness factor (EI) in relation to PS and Eeq using thickness of each material layer. The predicted result obtained by the equation proposed in this paper is compared with experimental result. As a result, it was in the range of –5% to +2%. Therefore, it is found that the proposed equation can be used to design GFRP pipe used in practice.

FRP products have been widely used in various fields of industry because of possessing high-strengths, corrosion resistance. Accordingly the waste FRP have also been increased and the effective recycling methods of waste FRP are needed. In this study, polymer mortar specimens were prepared with the various substitution amount of waste FRP powder. For finding the mechanical properties of polymer mortar added with waste FRP powder, compressive strength tests are conducted. From the test, we could find that compressive strength was increased with respect to the amount of waste FRP powder.

이산화탄소 농도가 높은 도심지의 경우 탄산화로 인한 철근부식이 발생하기 쉬우며 이는 콘크리트 구조물의 내구수명을 감소시킨다. 콘크리트 구조물의 경우 다양한 구속조건을 가지며 항상 외부의 재하하중을 받고 있다. 도입된 응력수준은 이산화탄소와 같은 유해인자의 확산을 변화시키며 탄산화 깊이의 변동성을 야기한다. 본 연구에서는 응력재하수준에 따른 탄산화 변동성을 정량화하였으며, 이를 이용하여 탄산화 예측식을 도출하였다. 내구성 설계인자인 피복두께, 이산화탄소 확산계수, 탄산화 반응 수화물, 그리고 외부 이산화탄소 농도를 확률 변수로 정의하였으며, MCS을 통하여 영향인자의 변동성에 따른 내구수명을 도출하였다. 또한 응력수준에 따라 변화하는 내구수명을 도출하였으며, 이를 결정론적인 방법의 결과와 비교하였다. 피복두께 및 내부 수화물 생성이 내구수명 변동성에 가장 큰 영향을 미쳤으며, 응력수준 을 고려한 내구수명평가는 유지관리 우선순위 설정에 합리적으로 적용할 수 있다.

본 연구에서는 고 흡수성 폴리머의 입자형태와 혼입율에 따른 모르타르의 강도 특성을 조사하였다. 고 흡수성 폴리머의 수분 흡수·방출에 의한 내부양생 효과 검증을 위해 수중양생과 기중양생을 실시하여 강도 특성을 비교하였다. 실험결과에 따르면, 수중양생의 경우 입자형태와 혼입율에 따라 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나 기중양생의 경우 입자크기가 큰 고 흡수성 폴리머가 내부양생 효과로 인해 더 높은 강도 값을 나타내었다. 모르타르의 공극구조 분석을 통해 강도와의 상관관계에 대한 추가적인 분석이 필요하다.

급속공사 현장에 사용되는 속경성 보수모르타르의 내구성능 증진을 위해 사용재료의 물리적 성능을 평가하였다. 이를 위해 염화물 확산 억제 성능을 보유한 페로니켈 수쇄슬래그 잔골재와 급결제, EVA계 폴리머를 모르타르에 치환시켜 급결성능과 기초적 성능을 평가하였다. 그 결과 FNS잔골재 및 RS잔골재 사용에 따른 압축강도, 휨강도, 부착강도가 증가되었다. 속경성 폴리머 모르타르의 염화물 이온 촉진시험의 결과 FNS를 50%이하 사용 시 재령 7일에서 재령 28일간 염화물 억제 성능이 유지되었으며, FNS잔골재 및 RS잔골재 사용에 따른 내구성 저하는 발견되지 않았으나, 건축 및 토목용 대체골재로 사용하는데 경제성 및 장기 내구성에 대한 추가 검토가 필요할 것으로 판단된다.

In this study, they were evaluated that the fundamental properties of mortar using a superabsorbent polymer. From the results, the flow value tends to decrease as the SAP content increases, and the compressive strength shows no particular tendency. This is due to the difference in SAP absorption rate. Therefore, it is necessary to accurately measure the absorption rate depending on the type of SAP, and it is considered that addition of water should be depending on the absorption rate.

최근 남해안과 제주도 연안에는 5,000톤 이상의 괭생이 모자반이 유입되어 양식장과 조업에 큰 피해를 주고 있으며, 환경훼손 등 사회적 문제로 부각되고 있다. 괭생이 모자반에 존재하는 알긴산은 주로 의약품, 식품 등으로 활용되는 천연 고분자 물질이다. 하지만, 대량으로 활용할 수 있는 수요처가 확보되지 않아 본 연구에서는 괭생이 모자반을 활용한 바이오 폴리머를 구조물 보수용 폴리머 모르타르에 활용하기 위한 연구를 수행하였다. 응결특성 평가 시험에서는 바이오 폴리머가 12% 혼입된 L0BP12 배합은 합성폴리머만 혼입된 L12BP0 배합보다 종결시간이 최대 20%증가하는 것을 확인하였다. 흡수율 시험에서는 LOBP12 배합이 초속경 시멘트 배합인 Plain-URHC보다 0.36% 감소하는 것으로 나타나 바이오 폴리머 혼입으로 모르타르의 수밀성이 증가하는 것을 확인하였다. 압축 및 휨강도 시험에서는 바이오 폴리머의 혼입이 증가할수록 강도가 감소하는 경향을 나타내었고, KS F 4042 기준을 만족하는 최대 바이오 폴리머의 혼입률은 12%로 결정되었다. 또한, 재령 4시간 기준 부착강도는 Plain-URHC시험체 보다 모두 향상되었으며, 1 MPa 이상을 확보하여 바이오 폴리머의 혼입이 모르타르의 부착강도를 향상 시킬 수 있는 것을 확인하였다.

The purposes of this study is to evaluate the adhesion in flexure and adhesion in tension between old-plain cement mortar and new-polymer cement mortar that has been widely used as finishing and repairing materials of RC structures. From the test results, the adhesion in flexure and adhesion in tension of polymer-modified mortar to plain cement mortar are much higher than that of plain cement mortar, and are increased with increasing polymer-cement ratio. The maximum strengths show at polymer cement mortar using EVA dispersion, and those are about 1.69 and 2.10 times respectively, plain cement mortar.

Resently, sargassum honeri, which has flown into the Korean coast, has become a serious problem due to the serious damage to domestic aquaculture and fishery. The purpose of this study is to utilize sargassum honeri containing alginic acid as a natural polymer material in cement mortar for repairing structures. The experimental results show that the flow of mortar tends to decrease as the incorporation rate of biopolymer increases.

In this study, the setting times of mortar using the biopolymer in seaweed was evaluated by penetration resistance. The evaluation was based on the method presented in KS F 2436. Test results show that the biopolymer was used instead of the synthetic polymer, the termination time was delayed.

순환유동층 보일러애시(CFBC ash)는 매년 발생량이 증가하고 있으며, 대부분 활용성이 제한되어 매립, 폐기되고 있는 실정이다. 순환유동층 보일러애시의 화학조성 주성분은 SiO2, CaO, CaSO4로써, 물과 반응하여 시멘트와 유사한 자기수경성을 가지고 있다. 본 연구에서 는 순환유동층 보일러애시의 자기수경성을 활용하여, 폴리머 혼입 보수 모르타르를 개발하기 위한 최적배합을 도출하고자 하였다. 폴리머 혼입 보수 보르타르 개발을 위해 순차적으로 3 Case의 배합을 설정하고 기초 물성을 확인하였다. 그 결과, 순환유동층 보일러애시에 실리카흄 10% 혼입과 폴리머 1.0% 혼입, 팽창재 3.5% 혼입에서 최적의 결과를 얻을 수 있었다.

The amount of ferro-nickel slag powder produced by the Fe-Ni industry has grown in conjunction with the increase in demand for stainless steel materials. In this study, we investigated the effects of ferro-nickel slag powder on the flow, strength, and microstructure of polymer mortar. Ferro-nickel slag powder was used to replace CaCO3 at ratios of 0%, 25%, 50%, 75%, and 100% by volume. The flow and the compressive and flexural strength of the polymer mortar were measured, and both scanning electron microscopy (SEM) and hot resistance testing were performed. The test results indicate that the flow of the polymer mortar with more than 25% CaCO3 replacement decreased as the ferro-nickel slag powder content increased. The compressive strength of the polymer mortar mixes with ferro-nickel slag powder was relatively higher than that of the control mix. From the results of the hot resistance test, the strength improved compared with that before the test and increased as the powder replacement ratio was increased.

In this study, cement mortar (KS F4041) used for surface of floor was evaluated for durability of abrasion according to the mixing ratio of polymer. From the experimental results, it was confirmed that as the polymer content increases, the durability of abrasion properties increase.

Even though cement a major foundational ingredient in modern architecture, it is known to destroy the environment due to its high energy consumption and how its production releases large amounts of carbon dioxide. To address this situation, the cement industry has proceeded to study how to reduce the amount of CO2 released and has recently started developing unused non-sintered cement. Inaddition, studies are in active development for cement that has not gone through the burning process. If it is possible to make cement using blast furnace slag and industry outgrowth without the use of clinker, it can be expected to help when running out of limestone and to mitigate the pollution problem through CO2 emissions. This study apprehended the measurement of kinematical characteristics through measuring polymer nonsintered cement flexural and compressive strength and analyzing the pH · Cl− Penetration Depth characteristic, through the SEM test also analyzes the reaction of the hydration mechanism, the result of decrementing the water/cement ratio, and entrained air contents from the mixing of polymer, and conducts that durability test for the absorption rate and carbonation experiments. The results of experimentation show excellent chemical and mechanical properties compared to ordinary Portland cement.

최근 유통·물류 산업의 발달로 산업용 창고 바닥의 중요성a이 점점 높아지고 있다. 본 연구에서는 기존의 바닥재료로 사용되어 온 일반 시멘트계 모르타르가 가지고 있는 유동성의 한계 및 긴 양생 시간 등의 단점을 보완할 수 있는 속경성 폴리머 모르타르 바닥소재를 개발하 였다. 속경성 확보를 위해 초속경 시멘트를 결합재로 사용하였고, VAE 폴리머 분말수지를 5%~20% 혼입 범위로 설정한 4종류의 배합과 혼입 하지 않은 Proto배합에 대한 기초물성을 유동성실험, 압축강도실험, 휨강도실험, 부착강도실험 및 마모실험을 통해 평가하였다. 유동성 실험 결과를 통해 고성능 감수제량를 조절함으로써 플로우 250 mm 이상의 고유동 특성을 확보할 수 있었다. VAE 폴리머 혼입은 압축강도 감소에 영향을 미치는 것으로 나타났지만 휨강도는 Proto배합에 비해 우수하게 증진시킬 수 있어 압축강도/휨강도비를 증가시키는 것으로 평가되었 다. 또한 최소 2.6배 이상의 부착강도 향상과 4배 이상의 마모저항성을 확보할 수 있었다. 역학적 실험을 통해 VAE 폴리머 최적 혼입률을 10% 로 결정하였고, 현장적용 및 모니터링을 수행한 결과 VAE 폴리머를 혼입하지 않은 바닥재에 비해 오염도, 충격에 의한 저항, 부착성능 등이 우 수한 것으로 나타났다.

In general, polymer cement mortars that is made from organic polymer dispersion and cement have good workability compared with ordinary cement due to ball-bearing acting of polymer particles in cement mortar. The purpose of this study is to evaluate the workability of cement mortar according to adding of admixtures such as polymer dispersions, blast-furnace slag and fly ash. From the test results, the flow of polymer-modified mortars is increased with increasing polymer-cement ratio, and also is a little improved according to adding of fly ash compared to blast-furnace slag.

In this study, cement mortar (KS F 4042) used for repairing concrete structures was evaluated for compressive strength and bond strength according to the mixing ratio of polymer. From the experimental results, it was confirmed that as the polymer content increases, the bond strength properties increase, but the compressive strength decreases slightly at a certain rate.