This research investigates the incorporation of eco-friendly materials, namely fly ash and artificial interior stone sludge into cement grouts. The study aims to establish the correlation between the microstructural properties and the compressive strength, providing a comprehensive behavior of fly ash and artificial interior stone (AIS) sludge on the cement grouts. A multifaceted experimental approach encompassing compressive strength testing, mercury intrusion porosimetry, thermogravimetric analysis, and scanning electron microscopy is employed. The result indicated that incorporating fly ash and artificial interior stone sludge into cement grouts led to a reduction in the porosity and refinement of the pore size. The thermogravimetry analysis revealed a notable impact of fly ash and artificial interior stone sludge on hydration and phase transition. The scanning electron microscopy findings of the microstructural enhancement confirmed that the combined incorporation of fly ash and AIS sludge densified the structure.

PURPOSES : In this study, high-viscosity grout for increasing ground stiffness is developed using industrial byproducts. METHODS : Based on literature review, the viscosity and viscosity expression time of domestic and foreign anti-washout admixture underwater were evaluated. In addition, grout was prepared by mixing 5% to 40% of fly ash (FA) in a standard mixture. Flow, setting time, and compressive strength tests were conducted to evaluate the quality of the grout. RESULTS : Experimental results show that the viscosity required is 35,000 to 40,000 cps, whereas the viscosity expression time required exceeds 300 min. As the amount of FA used for grouting increases, the physical and mechanical performances deteriorate. The strength of a test specimen manufactured underwater is lower than that of a test specimen manufactured under air, and the decrease on day 28 is lower than that on day 3. The FA applied to the grout should be less than 20%. CONCLUSIONS : Although industrial byproducts, which exhibit high viscosity, offer excellent mechanical performance and are thus suitable as a solidifying agent for strengthening grout, their application in the field must be evaluated.

In case of underground construction affected by groundwater, CIP (Cast-In-Place Pile) method is generally used to resolve the geo-hydraulic problem. However, as this method has poor connectivity between piles, an auxiliary method for cut-off is needed in many cases. In this study, a new concept earth retaining wall method (H-CIP) with no auxiliary method, by using surfactant grout (Hi-FA) which improves antiwashout and infiltration ability, is introduced, and its field applicability is evaluated. CIP and H-CIP piles were installed with same ground conditions, and field permeability tests were conducted to verify the performance. As results, newly contrived H-CIP method shows higher antiwashout performance for cut-off than conventional CIP method.

SSG(self-healing smart grouting) method, has the characteristics such as an improvement of durability and waterproofing, prevention of leaching and pollution. In this study, several tests were performed such as gel-time measurement, uniaxial compression test, permeability test, chemical resistance test to compare the engineering properties of SSG with the other chemical grouting method(LW, SGR). As results of tests, the SSG method has low possibility of groundwater and ground pollution caused by leaching, furthermore, it has advantages like long/short term waterproofing, strength and durability. Therefore the SSG method can be applicable in the fields as an alternative method where is the problems of existing chemical grouting method.

Recently, for efficiency increase of the wind turbine tower, turbine has been enlarged and installation location has been transferring to offshore. The importance of the support structure is emphasized when a wind turbine tower is installed on offshore. The support structure is influenced not only by the system operating loads but also by various marine condition loads. Accurate and safe design is essential because the connection between the support structure and the wind tower can be relatively fragile. In particular, the type of foundation pile and sleeve grout connection were adapted from DNV, API, and ISO that are typically used for wind towers, and they have been continuously studied by many researchers. However, the experimental results by researchers are different from the design equations, and it needs to modify the formula according to connection properties and material. Therefore, this study investigates the design equation presented in existing design criteria and the results of research conducted by existing researchers, and analyzes ultimate strength and failure modes.

This study examined lateral load behaviors of partially grout filled steel tube from structural analysis. To evaluate structural resistant behaviors of partially grout filled steel tube, Nonlinear FE analysis model of partially grout filled steel tube was considered using ABAQUS program. From FE analysis results, grout filling effect and thickness effect of steel tube on the lateral load behaviors were compared.

PSC 구조에서 덕트 내부의 그라우트는 텐던 부식에 효과적인 부식방어 기재이다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되고 있는 그라우트와 낮은 물-시멘트비와 실리카 퓸을 혼입한 그라우트를 대상으로 역학적, 내구적 시험을 수행하였다. 높이 1000mm의 덕트를 이용하여 텐던 시스템을 제작하였으며, 두 가지 그라우트에 대하여 강도, 흡수율, 플로우, 블리딩, 팽창률 등을 평가하였다. 또한 내부 12.7mm 텐던에 대하여 ICM(Impressed Current Method)를 이용하여 2일 및 4일 동안 부식을 촉진시켰으며 부식량을 조사하였다. 개선된 그라우트에서는 10MPa 이상의 높은 강도와 50% 이하의 낮은 흡수율을 나타내었다. 또한 2일∼4일 동안의 부식촉진실험에서 39.8%∼48.2%의 뛰어난 부식 감소율 나타내었다.

This study examined structural behaviors of grout filled composite steel tube member, since grout-filled steel tube can improve its structural load resistance from enhancing strength, stiffness, and confining effect. To evaluated the effect of grout filling in the steel tube on its structural behaviors and strength, grout-filled steel tube specimens were fabricated and lateral loading tests were conducted. From lateral loading tests, their lateral loading resistance and stiffness were examined.

최근 수송선박의 대형화에 따라 기존 항만 시설의 접안 깊이 확보에 대한 필요성이 증가하고 있다. 증심공법은 기존 항만시설의 접 안 깊이를 확보하는 방법으로, 필요 깊이만큼 사석마운드를 굴착한 후 그라우팅을 통해 보강한다. 이 연구에서는 사석마운드 보강을 위한 그라 우팅 재료로 가소성 그라우트를 사용할 경우 보강성능과 충진성능에 대해 검토하고자 하였다. 2가지 가소성 그라우트 배합에 대해 압축강도 실험을 수행하여 지반보강효과를 검토하였고, 직경 400 mm, 높이 530 mm 크기의 실린더형 실험체 5개를 제작해 충진성능을 평가하였다. 구 조물의 안전성 확보를 위해 요구되는 개량체의 소요강도는 6 MPa이며, 이 연구에서 사용한 가소성 그라우트 배합 모두 재령 7일에 9 MPa 이상 으로 소요강도를 만족하는 것으로 확인되었다. 충진성능 평가 실험체의 충진상태를 육안으로 관찰한 결과, 이 연구에서 목표로 설정한 사석 채 움 높이까지 가소성 그라우트가 잘 채워지는 것을 확인하였다.

In This Study, it was intended to performance of the joint grout for offshore wind power substructure. The flow, setting time, compressive strength, flexural strength, tensile strength of basic property and resistance to rapid freezing and thawing, ability to resist chloride ion penetration were carried out as the performance test. Also, on the grout by adding fiber checked flexural toughness, cracking tendency test.

본 실험 논문은 초단유리섬유(milled glass fibers)가 혼입된 PSC용 그라우트 몰탈의 강재부식성능을 평가하였다. 초단유리섬유를 함유한 배합이 PSC 그라우트 몰탈로서 소요성능을 만족시키는지를 확인하기 위하여 유하시간, 블리딩 및 압축강도를 측정하였다. 초단유리 섬유를 함유한 몰탈의 부식저항 성능은 염소이온 확산시험, 몰탈 흡수시험과 표면전기저항 측정 결과에 근거하여 수행되었다. 시험결과, 초단 유리가 혼입된 모든 배합은 OPC만 사용된 배합에 비하여 그라우트의 부식저항성능을 개선시키는 것으로 확인되었다. 다만, 초단유리섬유를 사용함으로서 유하시간은 단축되지만 블리딩이 발생하여 소요성능을 만족하지 못하는 것으로 확인되었다. 그러므로 PSC 그라우트에 적합한 초단유리섬유배합이 되기 위해서는 물-바인더비의 조정이 필요한 것으로 판단된다.

In this paper, the tensile capacity of the grout-filled head splice sleeve experienced repeated loads was evaluated. From the tensile test of the sleeves, it was found that all the sleeves had enough tensile strength showing the tensile failure of the steel bars.

This research investigated the effects of adding ground granulated blast furnace slag (GGBS) on the pullout resistance of smooth steel fibers embedded in GGBS cement grouts. 40% of cement in the grouts was replaced with GGBS to enhance the flowability and durability of grouts containing steel fibers. The pullout resistance of steel fibers embedded in grouts showed continuous enhancement as the age of grouts increased. The pullout resistance of GGBS grouts was higher than that of grouts without GGBS.

본 연구는 PSC그라우트에 초단유리섬유를 첨가하거나 치환하였을 때, PSC구조물용 그라우트가 가지는 적합성에 대하여 연구하였다. 초단유리섬유를 첨가하였을 때 유하속도가 증가하여 작업성이 떨어진다. 또한 블리딩이 발생하지 않았으며 압축강도가 증진되는 것을 확인할 수 있었다. 치환할 때 유하속도가 감소했으나 블리딩이 발생하였고, 압축강도가 증진되었다. 따라서 수화반응을 일으키지 않는 초단유리섬유로 인하여 유동성이 증가하고 압축강도가 증진되었다.

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.

고강도 그라우트재가 적용된 해상 풍력 발전 타워 자켓-파일 연결부의 설계를 위하여, 국외 해상풍력발전 타워 설계기준에서 제공하고 있는 그라우트 연결부 설계기준을 검토하였다. 해상 풍력 발전 타워 자켓-파일 기초의 연결은 sleeve의 내측과 파일의 외측에 링 모양의 전단키를 설치하고, 그 사이를 모르터로 채워 연결하는 방식으로 적용된다. 현재 DNV-OS-J101 및 NORSOK 등의 설계기준에서는 모노파일의 연결부 형식과 자켓-파일 연결을 모르터를 이용한 연결방법으로 설계기준이 정립되어 있으나, 설계기준별로 추천하고 있는 그라우트재의 강도는 상이하다. 본 연구에서는 콘크리트의 압축강도(fck), 전단키의 높이(h), 전단키의 간격(s) 및 그라우트 간격(tg)에 따른 연결부의 강도를 분석하기 위하여, 재료비선형 유한요소해석을 이용하여 구조적 거동분석을 수행하였다. 전단키의 간격에 따른 모르터와 전단키의 파괴양상을 확인하였으며, 이를 설계기준에서 제시하고 있는 강도와 비교하였다. 해석 결과를 이용하여 설계기준에서 제시하고 있는 전단키의 간격별 파괴모드와 유한요소해석결과의 파괴모드를 비교분석하여, 고강도 그라우트재의 적용성을 평가하였다.

본 연구에서는 모노파일지지구조의 고성능 그라우트연결부의 부착거동을 다루고 있다. 강관파일 연결부의 일체화를 위하여 섬유보강 고성능 그라우트를 개발하였으며, 재령 7일 압축강도 125MPa와 직인장강도 7.5MPa를 나타내었다. 축하중을 받는 상태에서의 그라우트의부착거동을 평가하기 위하여 강관파일에 그라우트를 충진하여 부착실험을 수행하였으며, 그 결과를 기존의 설계기준과 분석하였다. 실험변수는 섬유혼입율 (0%, 0.5% and 0.9%), 섬유의 형상비 (60 and 80)와 전단키의 높이와 간격의 비 (0.013 and 0.056)로 선정하였다. 실험결과 최대부착강도는 30.8MPa로 관찰되었으며, 섬유 혼입율보다는 전단키의 높이와 간격의 비가 부착강도에 영향을 미치는 것으로 분석되었다.