This study evaluated the effect of steel slag and steel wool fibers (SWF) on self-healing performance of asphalt mixture. The microstructure and distribution of SWF in mixture were examined by a computerized tomography scan and image analysis program. Thermal conductivity was investigated using the thermal constant analyser. The heating rate and healing performance were measured by induction heating system. The results showed the uneven distribution and the agglomeration in the mixtures when the content of fibers exceed a certain dosage. It was found that the mix with steel slag had higher heating rate than the mix with normal aggregate; however, its healing performance was slightly lower because of the breaking of weak steel slag. Finally, the mechanical test results indicated that SWF can enhance the resistance and prolong the fatigue life of asphalt mixtures.

This study evaluates the healing performance of asphaltmixture via microwaves heating method. Three different conductive additive types with various percentages were used, includingsteel wool fibers (SF), carbon fibers (CF), and graphite (G). The healing performance of asphalt mixture wasinvestigated through 10 damage-heal cycles of semi-circular samples using three-point bending test. The infraredcamera was also employed to recordthe heat transmitting in the test samples. The test results indicated that the healing effectiveness reduced after every healing cycles. It was found that microwave radiation provided great healing performance for almost all test samples. Among all types of conductive additives, SF mixtures achieved the highest healing performance with the healing level of higher than 50 percent after 10 cycles. However, microwaves heating may promote the faster aging of asphalt binder at late cycles which lead to the brittle behavior of samples. Finally, homogenous mixing is a critical factor to avoid the cluster formation of conductive additives which causes the overheating of asphalt binder.

최근 건설재료의 자가치유 기술에 대한 많은 관심을 보이고 있으며, 유럽의 배수성 포장에 자가치유 아스팔트 포장 기술과 배수시설에 박테리아를 이용한 자가치유 콘크리트를 개발하고 있다. 본 연구에서는 유도가열 장치를 이용한 자가치유 아스팔트 포장의 자가치유 성능을 평가하고자 하였다. 스틸섬유를 아스팔트 포장에 혼입하여 아스팔트 포장을 만든 후 3점 피로균열 시험으로 균열을 유도하였다. 유도가열 장치를 이용하여 가열한 후 2-3시간의 휴지기간을 두어 3점 피로균열 시험을 다시 수행하여 자가치유 가능성을 평가하였다. 일반 골재뿐만 아니라 스틸글래그로 아스팔트 혼합물의 가열성능과 자가치유 성능도 평가하였다. 스필섬유의 분포상태를 분석하기 위하여 마이크로 CT-Scan장비를 이용하여 촬영하였다. 시험결과 스틸섬유를 이용하여 제작한 아스팔트 혼합물의 자가치유 가능성이 있었으며, 자가치유 성능정도를 분석하여 최적의 스틸섬유함량을 결정하였다. 다양한 조건에서 자가치유 성능을 평가하였으며, 매우 효과적인 것으로 나타났다

PURPOSES : The purpose of this study is to verify the property of self-healing, and to propose an appropriate duration for wet curing of bridge deck concrete overlays. METHODS: In this study, reinforced bars were inserted into concrete molds in order to prevent brittle fracture and induced cracks in the concrete resulting from indirect tension mode. The induced time of concrete cracking was 3 to 7 days, following which the concrete specimens were cured in water. The resulting concrete crack width was measured using image analysis equipment. Additionally, the self-healing tests were performed using the following three mixtures: OPC, SFC, and LMC. RESULTS: Concrete mixtures with crack widths of 150㎛ or lower were completely healed by Day 28. Hydrates of crack fills were found to be the calcium carbonate. CONCLUSIONS: The cement-based mixtures exhibit properties of self-healing. Considering these properties, it is necessary to increase the curing duration of concrete overlays for bridge decks.

본 연구에서는 보수 모르타르와 직접 혼합 가능한 결정성장형 자기치유 고상캡슐을 제조하였으며, 자기치유 고상캡슐이 혼합된 보수 모르타르의 품질 및 균열 치유 성능 특성을 평가하였다. 자기치유 고상캡슐을 혼합한 보수 모르타르의 테이블 플로우 및 공기량 평가 결과 혼합율에 관계없이 테이블 플로우 및 공기량은 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 압축강도는 캡슐 혼합율이 증가할수록 강도가 감소하는 경향이 나타났다. 정수위 투수시험에 따른 균열 치유 특성 평가 결과 초기 투수량이 감소하는 결과가 나타났으며, 시간 경과에 따라 반응 생성물 발생하여 균열이 치유되는 것을 확인 할 수 있었다.

In this paper, water flow test was performed to evaluate the healing performance of self - healing solid capsules based on inorganic materials. The water flow test was used to evaluate the permeability reduction for each healing age with respect to the initial permeability of crack - induced test specimens.

콘크리트 구조물에서 균열은 수축, 수화열 및 외부하중 등에 의해 발생하는 불가피한 현상으로, 외부 유해인자를 콘크리트 내부로의 침투를 용이하게 하여 내구성을 크게 감소시킨다. 최근 스스로 균열을 치유하는 자기치유 콘크리트에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다. 또한 콘크리트에 발생하는 균열을 제어하여, 그 성능을 극대화하기 위한 자기치유 섬유 보강 콘크리트의 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 PVA 섬유를 혼입한 자기치유 모르타르를 제작하였다. PVA 섬유 혼입율에 따른 압축강도 및 휨 성능 평가를 수행하였다. 또한, 흡수율 실험을 통해 자기치유 성능평가를 수행하였으며, 시간에 따라 균열 폭의 감소로 흡수되는 수분의 양이 감소하는 것을 확인하였다. 자기치유 생성물 분석을 통해 PVA 섬유 혼입에 의해 탄산칼슘 침전이 더 유리한 것으로 확인되었다.

본 연구에서는 시멘트 복합재료와 직접 혼합 가능한 자기치유 마이크로 캡슐을 제조하였으며, 자기치유 마이크로 캡슐이 혼합된 시멘트 복합재료의 품질 및 균열 치유 성능 특성을 평가하였다. 종래의 경우 자기치유 캡슐 제조와 균열 치유 특성 평가에만 치중되어 평가되어 왔다. 따라서 자기치유 마이크로 캡슐은 시멘트 복합재료와 혼합시 시멘트 복합재료의 품질에 미치는 영향이 있기 때문에 이에 대한 검토를 수행하였다. 자기치유 마이크로 캡슐을 혼합한 시멘트 복합재료의 테이블 플로우 및 공기량 평가 결과 혼합율에 관계없이 테이블 플로우 및 공기량은 큰 영향이 없는 것으로 나타났다. 압축강도 및 쪼갬인장강도는 캡슐 혼합율이 증가할수록 강도가 감소하는 경향이 나타났다. Water Flow에 따른 균열 치유 특성 평가 결과 초기 투수량이 감소하는 결과가 나타났으며, 시간 경과에 따라 반응 생성물 발생하여 균열이 치유되는 것을 확인 할 수 있었다.

최근 자기치유 재료에 대한 연구는 보수하기 힘들거나, 보수비용이 많이 소요되는 구조물에 대해 구조물 스스로 손상을 치유하여 사용수명을 증가시키기 위해 많이 수행되어오고 있다. 현재 널리 사용되고 있는 자기치유 평가 방법으로는 투수시험이 있다. 하지만, 자기치유 평가 방법에서 자기치유 성능은 콘크리트의 초기 균열 폭에 큰 영향을 받지만 일관된 기준을 가지고 있지 않은 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 기존 연구에서 사용한 균열 폭과 투수량을 기반으로 균열 폭-투수량의 상관관계와 시간-투수량의 상관관계를 분석하였다. 또한, 광학현미 경을 이용하여 측정한 초기 균열 폭은 신뢰성이 떨어지므로 Poiseuille flow에서 α값을 도출하여 시간-균열 폭에 대한 상관관계를 분석하여 시간-투수량과 시간-균열 폭에 대한 경향을 분석하였다.

In this research, the application of repair methods of water leakage cracks using self-healing technologies for subway tunnels is presented. In order to apply crack self-healing water stop agents and quick setting agents in subway tunnels, laboratory and field tests were performed based on various previous researches. Especially, this study focused on development of crack repair materials and their new repair methods. Therefore, various repair materials were examined for new repair materials with self-healing capability applied to crack sealing method and to patching repair method. The results show that the proposed water leak repair methods using water stop agent, quick setting agent and patching materials using self-healing ingredient were effective under the subway tunnel conditions. It is preferable in water leak repair to add self-healing components to sealers and water stop agents.

This study is subway tunnel field application about repair materials with crack self-healing capability. It was found that it showed good durability compared to the existing repair materials through lab test. Utilization of these mortars may have high potential for a new repair material.

This research was intended to confirm the reducing effects water leakage of the acicular thaumasite as admixture for mixing concrete structure, in case of the water leakage on underground structure