상변화 물질(PCM)은 상전이 동안 에너지를 흡수하거나 방출할 수 있는 잠열 저장 물질로 활용된다. 최근 수십 년 동 안, 연구자들은 다양한 온도 적용을 위한 건설 물질로의 다양한 PCM의 통합을 탐구해 왔다. 그러나, PCM을 통합하는 콘크리트 의 기계적 및 열적 반응은 통합 방법에 의해 영향을 받는다. PCM을 콘크리트에 추가하기 위한 여러 기술이 제안되었다. 그럼 에도 불구하고, 콘크리트에 마이크로 캡슐화 PCM(m-PCM)의 통합은 종종 기계적 강도의 상당한 감소를 초래한다. 기존 콘크리 트에 m-PCM의 추가와 관련된 한계를 극복하기 위해, 예외적인 강도 및 내구성 특성으로 인해 초고성능 시멘트 복합체(UHPCC) 가 선호된다. 따라서, 본 연구에서는 기존 기술의 단점을 해결하기 위해 PCM을 통합한 신규 나노 엔지니어링 UHPCC를 개발하 였다. 또한, 시멘트 복합체의 기계적 및 열적 성능을 향상시키기 위해 다중 벽 탄소 나노튜브(MWCNT)를 추가하였다. 결과는 MWCNT의 포함이 기계적 성능을 향상시켰을 뿐만 아니라 시멘트 복합체의 열적 성능을 향상시켰다는 것을 보여 주었다.

본 연구의 목적은 시멘트계 복합재료의 적층을 위해 증점제를 적용하여 개발한 출력배합의 수축 특성을 평가하고, 프린팅 기법을 이용해 제작한 적층시험체와의 수축 특성을 비교하는 데 있다. 증점제 적용 시 수축이 기준배합과 비교하여 평균 25% 저감(56일 기준)되는 것을 확인하였다. 수축이 저감되는 긍정적인 효과에 반해 압축강도는 약 15% 감소(28일 기준)되는 부정적인 효과도 확인되었다. 출력배합을 이용해 제작한 적층시험체와 몰드시험체를 이용하여 수축을 평가한 결과, 적층시험체의 수축변형률이 약 25% 감소(28일 기준)되는 것을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 3D 프린팅을 이용한 시멘트계 복합재료의 출력 시 수축의 진전속도와 수축으로 인한 균열의 발생시점을 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

콘크리트의 장기 내구성능에 영향을 미치는 구성요소는 외부 유해 이온과 화학결합이 가능한 잔여 클링커 상 및 시멘트의 수화물이다. 콘크리트에 포함된 시멘트의 결정상 분석 및 수화반응 생성물의 정성/정량분석을 통해 콘크리트와 외부 유해인 자와의 화학결합 가능성을 추론하고 이를 통해 콘크리트 재료의 안전성을 진단할 수 있다. 시멘트 결정상 분석을 위해 다양 한 미세구조 분석법들이 활용될 수 있으나, 본 연구에서는 상대적으로 쉽게 활용 가능한 X-선 회절(X-ray diffraction, XRD) 및 열중량분석(Thermogravimetric analysis, TGA)을 통한 시멘트 결정상 분석과 이를 통한 수화모형 도출을 소개한 다.

온실 가스의 대부분을 차지하는 이산화 탄소는 시멘트 제조과정에서 많이 발생한다. 최근에 배출된 이산화 탄소를 활용하기 위한 방안으로 탄산화 양생 기법이 연구 중이다. 탄산화 양생은 굳지않은 콘크리트의 초기 강도 발현을 급속으로 증진 시킨다. 본 연구에선 탄산화 양생의 효율을 높이고 정량적으로 평가를 하였다. (1) 압력 챔버 내 시편에 이산화 탄소를 350 kPa로 가압하여 양생하는 방법, (2) 챔버 내 시편을 이산화 탄소 농도 20%와 상대습도 75±5%의 조건에서 양생하는 방법을 활용하였다. (1)번 양생 기법에서 이산화 탄소 압력 감소량을 모니터링하여 반응한 이산화 탄소 양을 정량적으로 평가하였다. 또한, 시편을 크기별로 달리하여 탄산화 양생이 미치는 영향을 평가하였다.

최근 산업 활동에 의해 발생하는 CO2에 대한 처리와 산업부산물에 대한 유효처리 및 자원화 방안이 시급히 요구되고 있다. 본 연구는 콘크리트 혼합재료로 활용이 가능한 산업부산물를 대상으로 탄산화 양생에 의한 건설재료로의 적용성 평가를 목적으로 한다. 이러한 목적을 위해 연구용 시멘트(research cement, RC), 고로슬래그 미분말(GGBFS) 및 유동층 보일러 애시(CFBC)를 대상으로 탄산화 양생에 의한 물리·화학적 변화를 비교 검토하였다. 페이스트 내부의 미세조직 변화를 살펴보기 위해 XRD, SEM 분석을 수행하였다. 실험결과 탄산화 양생을 통해 생성된 반응 생성물인 탄산칼슘은 페이스트 내부의 공간을 채우며 밀도가 높은 미세 구조를 형성함을 확인하였다. 또한, CO2 양생시간이 길어짐에 따라 탄산칼슘 결정이 함께 성장하여 밀실한 미세구조를 이루는 것을 확인하였다.

In this study, we investigated the possibility of using the cementitious material as a base material for rock vegetation through the measurement of adhesion force, internal friction angle and vegetation observation of green soil. From the results, The adhesion force, internal friction angle measurements and the final growth state were improved than that of the existing green soil, so that it could be effectively applied to rock slope.

This study evaluated the influence of nozzle shapes in the orientation of fibers in cementitious materials. The nozzle shapes involved in the study are conventional, balded, and tapered circulars. The results showed that both the bladed and tapered nozzles increased the control performance of fiber orientation compared to the conventional nozzle. In particular, bladed nozzle was more effective in controlling the fiber orientation.

The evolution of the electro-mechanical impedance (EMI) of piezoelectricity (PZT) sensor was investigated to determine the setting times of fiber reinforced cementitious materials in this study. Penetration resistance test was also conducted to validate the EMI sensing technique. As a result, the setting times of fiber reinforced cementitious materials can be effectively monitored through the EMI sensing technique using an embedded PZT sensor.

Leaching is a diffusion-reaction phenomenon which takes place when concrete is exposed to poorly mineralized or acid water. Degradation consists in dissolution of calcium and hydroxide ions out of the matrix, which causes an increase in porosity and transport properties of surface concrete. Leaching is accelerated in neutral and acid solutions, and it may be coupled with the ingress of aggressive ions such as chloride, sulfate, magnesium. For this means, this study computed Ca2+ ion content in pore solution theoretically.

Large construction such as tunnel elements and foundations for bridges can be placed on large sea water depths where the water pressure is fairly different from the pressure in the splash zone although main driving force of chloride penetration in concrete have been regarded as diffusion. Moreover, hydrostatic pressure increases in proportional to measured depth from the surface of water because of the increasing weight of water exerting downward force from above. In this study, new experiment method to estimate chloride penetration of concrete under water pressure is introduced. The life length for such a concrete structure on a large sea water depth is estimated using the normally used models and this experimental program.

In order to prevent tendon from corrosion and to provide a sufficient bond between tendon and concrete, post-tensioning grout has been used. But, the normal mixture with w/c ratio of 0.40 and add the expansive agent for 1% was not support for specification(BS EN 445) compliance. Thus, it should add some supplementary cementitious materials to improve the properties. Therefore, based on this test result, not only evaluation of bleeding, volume change, fluidity, and compressive strength, but also estimation of the shrinkage of post-tensioning grout under restrained condition remains as a pressing need.

이 연구의 목적은 다양한 혼화재의 치환과 양생온도를 고려한 콘크리트의 압축강도 발현을 평가할 수 있는 단순모델의 제시이다. 이를위해 ACI 209의 포물선 식을 성숙도 함수를 기반으로 하여 수정하였으며, 압축강도 발현 상수 A, B 그리고 재령 28일 압축강도는 264개의 기존 실험결과들의 회귀분석으로부터 결정하였다. 제시된 모델의 검증을 위하여 혼화재 치환과 양생온도를 변수로 3그룹의 실험을 수행하였다. 콘크리트의 28일 압축강도는 양생온도가 표준양생온도(20도시)보다 높을수록 또는 낮을수록 감소하였다. 초기 재령3일동안 표준온도에서 양생을 한 콘크리트의 압축강도 발현은 그 이후 양생온도 변화에 영향을 거의 받지 않았다. 제안된 모델의 예측값과 실험값의 비의평균과 표준편차는 각각 1.00와 0.08로서 실험결과와 잘 일치하였다.

A method to measure rheological properties of cementitious materials through mini slump test has been previously suggested. In this study, experiments were performed to verify that method. As the mini slump test proceeds, the spreading diameter of the material were measured by using a digital image processing technique. From the measured spreading diameter versus time curve, the rheological properties were estimated and compared to the properties measured from the viscometer.

Gas permeability is a substantial parameter for understanding the durability performance of concrete and its micro‐structural densification. Nevertheless, it is very rate to deal with the effect of carbonation on the parameter. In this paper, it is introduced to define transport coefficient of carbonated concrete such as gas permeability coefficient Kg. These are expressed as time function considering hydration evolution of hardened cement paste. The definition of the material parameters is a prerequisite to simulate the deterioration of concrete as time elapsed

본 연구는 대형․대단면 지하공간에 적용하기 위한 고강도 콘크리트의 개발 및 적용을 위한 연구의 일환으로 50MPa급의 고강도 콘크리트의 제조를 위해 플라이애쉬와 고로슬래그미분말의 치환에 따른 최적 배합을 선정하고, 비구속 수축 실험과 수축균열 실험을 통해 정량적으로 평가하였다. 콘크리트의 압축강도는 전 배합이 7일 재령에서 30MPa을 넘었고, 28일 재령에서는 설계강도를 모두 안정적으로 획득하였다. 고강도 콘크리트에 고로슬래그를 사용할 경우 자기수축량이 커지고, 다량 치환할 경우 수축변형이 증가하고 강도발현이 지연되어 수축에 의한 균열 발생의 우려가 있다. 혼화재를 다량 치환한 고강도 콘크리트 배합은 수화반응과 건조 효과에 영향을 주는 초기 재령의 양생 조건에 대한 검토가 필요하다.