콘크리트는 우수하고 뛰어난 내구성에 의해 구조물 건설에 가장 많이 사용되는 재료 중 하나이다. 오늘날 급격한 경제의 발전 및 도시화 등에 의해 오늘날 구조물은 대형화 및 고층화되고 있다. 이에 따라 고강도, 고경량, 고내구 콘크리트 개발에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 나노소재가 첨 가된 콘크리트는 나노소재에 의해 미세공극이 충진되어 강도 및 내구성이 우수한 것으로 알려져있다. 그러나 기존 나노소재가 적용된 콘크리트는 단위중량이 높아 이를 구조물에 적용시 자중을 증가시키 는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 입자 직경이 10-100 μm이지만 입자 내부의 공극이 있어 단위 중량이 0.6t/m3인 Micro hollow sphere가 잔골재로 사용된 고경량, 고강도 콘크리트의 염화물 침투 특성을 평가하였다. 본 연구에서 사용된 실험변수로써 Micro hollow sphere의 잔골재 치환량(0%, 42%, 100%)가 고려되었으며, 이 시편의 단위중량은 각각 2.37 t/m3, 1.89 t/m3, 1.62 t/m3이다. Micro hollow sphere가 사용된 콘크리트의 염화물 침투 특성은 NT-Build 492 시험을 통해 평가되었다. 실 험결과 Micro hollow sphere 치환율이 0%, 42%, 100%인 실험체의 단위중량은 염화이온 확산계수는 각각 4.45 x10-13 m2/s, 2.57 x10-13 m2/s, 1.4x10-13 m2/s로 Micro hollow sphere 치환량이 증 가함에 따라 염화이온 침투 저항성이 증가하는 것으로 확인되었다. 따라서, Micro hollow sphere를 이용한다면 단위중량이 작으며 내구성이 큰 고경량, 고내구 콘크리트 배합이 가능할 것으로 판단된다.

In decommissioning a nuclear power plant, numerous concrete structures need to be demolished and decontaminated. Although concrete decontamination technologies have been developed globally, concrete cutting remains problematic due to the secondary waste production and dispersion risk from concrete scabbling. To minimize workers’ radiation exposure and secondary waste in dismantling and decontaminating concrete structures, the following conceptual designs were developed. A micro-blast type scabbling technology using explosive materials and a multi-dimensional contamination measurement and artificial intelligence (AI) mapping technology capable of identifying the contamination status of concrete surfaces. Trials revealed that this technology has several merits, including nuclide identification of more than 5 nuclides, radioactivity measurement capability of 0.1–107 Bq·g−1, 1.5 kg robot weight for easy handling, 10 cm robot self-running capability, 100% detonator performance, decontamination factor (DF) of 100 and 8,000 cm2·hr−1 decontamination speed, better than that of TWI (7,500 cm2·hr−1). Hence, the micro-blast type scabbling technology is a suitable method for concrete decontamination. As the Korean explosives industry is well developed and robot and mapping systems are supported by government research and development, this scabbling technology can efficiently aid the Korean decommissioning industry.

본 연구는 허용진동환경을 만족하기 위한 콘크리트 슬래브의 미진동해석 및 제어기법에 관한 것이다. 본 연구에서는 제시된 방법은 임의 두 점간의 전달 함수와 가속 도로부터 미지의 가진력을 산정하고 수치해석 및 구조실험의 검증을 통하여 콘크리트 슬래브의 미진동해석 및 제어를 실시하였다. 미진동제어 설계를 위한 구조물의 고유진동수는 25-30Hz 이상이 되는 것인 바람직하며 콘크리트 구조물에서의 감쇠가 3%-5%인 경우 가진력 진동성분의 1.5배 이상 되는 것이 바람직함을 밝혔다.

일반적인 고인성․고성능 시멘트 복합재료의 경우 균질한 재료분포를 위하여 기본적으로 굵은 골재를 배재하는 경향이 있다. 그러나, 굵은 골재를 배재한 섬유 복합 시멘트 모르타르의 경우 재료의 탄성계수가 낮으며 단위시멘트량이 높아 경제성과 효율이 낮은 배합이기 때문에 대량으로 신규 구조물에 적용하기 힘들다. 따라서, 본 연구에서는 적절한 수준의 굵은 골재를 혼입하였지만 여전히 휨인성과 휨강도는 확보하고 있는 동시에, 균열 분산성능도 보유하고 있는 고인성 섬유보강 콘크리트에 대한 개발 연구를 수행하였다. 굵은 골재의 혼입량을 실험 변수로 실험 연구를 수행하였고, 결과에 따르면 고인성 모르타르의 기본 배합에 굵은골재를 잔골재의 25%중량비로 추가한 경우에서 가장 좋은 휨인성 그리고 균열분산 특성을 나타내었다. PVA섬유는 균열분산과 연성 증진에 효과적이었고, 강섬유 섬유의 경우 균열분산보다는 강도 증진에 효과적이었다.

최근 소득 향상에 따른 레져 생활의 증가로 인해 해안가에 펜션, 리조트등 건축물을 많이 짓는 추세이다. 하지만 바닷가에 건물을 짓는다면 염분으로 인해 철근이 부식되어 건물의 내구성이 저하되기 때문에 이를 방지할 수 있는 새로운 콘크리트의 개발이 필요하다. 일반적으로 라텍스를 콘크리트에 혼입하게 되면 염분 및 수분의 침투에 대해 투수 저항성이 증가하고 수분증발 또는 흡수 등에 의한 건조수축 또는 팽창현상으로 인한 체적변화에 대해 안정성을 가지게 된다. 라텍스란 고무나무로부터 얻어지는 천연제품으로 반투명한 우유빛을 띠는 액체상태로서 콜로이드 같은 작은 구형의 유기체 폴리머입자가 물 속에 분산되어 있는 것을 말한다. 본 연구에 사용된 라텍스는 48%의 폴리머와 52%의 물로 구성된 Styrene-Butadiene계열이다. 라텍스는 유연성을 지니고 있고, 콘크리트 내부의 공극을 충진시켜주며 골재 주위에 필름막을 형성하지만 압축에 의한 파괴가 골재주위의 필름막에서 이루어져 라텍스 혼입률이 증가할수록 압축강도는 감소하는 것으로 판단된다. 이에 미세 강섬유를 보강 하면 콘크리트 내부에 국부적인 인장응력을 발생시켜 입자의 분산을 막아주기 때문에 압축강도가 개선된다. 따라서, 본 연구에서는 바닷가, 해안가에 사용이 가능하고 보통강도를 발현할 수 있는 콘크리트를 개발하고자 한다.

콘크리트의 배합에 있어서 포졸란 물질의 사용은 수화된 시멘트내의 칼슘 실리케이트 수화물을 증가시키고 미세 공극을 채워줌으로써 콘크리트의 투수성을 감소시킨다. 또한 콘크리트 내의 전체 염기량을 낮추어 알카리 골재반응에 의한 균열의 방지에도 효과가 있다. 본 연구에서는 포졸란 물질 중 반응성이 가장 우수한 나노실리카를 사용한 콘크리트 시멘트의 미세구조를 나노압입을 이용하여 분석할 것이다. 물질 표면의 경도를 측정하여 물질의 강도 및 강성을 파악하는 방법은 금속에 대하여 100여년간 수행되어 왔다. 콘크리트의 강도를 파악하는데 있어서도 슈미트 햄머를 이용하여 콘크리트의 표면경도를 측정하고 강도와 연관 짓는 방법이 널리 사용되고 있다. 나노압입 실험은 이러한 이론적인 배경을 바탕으로 나노 스케일의 압입 시험기를 사용하여 시멘트 페이스트를 구성하고 있는 미세구조의 기계적 특성을 파악하는 방법이다. 향후 콘크리트의 동결융해 실험, 알카리 골재 반응, 프리스트레스 강선과의 접착력 실험과 연계하여 균열에 대한 높은 내구성을 요구하는 콘크리트의 제작에 최적화된 나노실리카의 배합비를 산출하기 위한 기초연구로 사용될 것이다.

In recent years, a rapid growth in the population and urbanization led to an increasing industrial growth. The inadequate treated-wasted water from industry and various non-point sources causes significant negative effects on the stream water. For past few decades, extensive researches have been performed on water purification process. The purpose of this study is to investigate mechanical performance and water purification properties of porous concrete by using effective microorganisms through the site assessment test. The mechanical performance evaluation results showed that the increase void ration caused an decrease in the strength. The optimal mix rate was found to be 15% void rate From the site assessment, it was evaluated that the porous concrete improved the quality of the water and the purification ratios are 34.1 for SS, 14.6% for BOD, 34.9% for COD, 11.4% for T-N, and 12.6% for T-P. The porous concrete and the related purification technique can reduce the non-point pollution sources flowing into the river.

In this paper, ultrasonic velocity(UV) test through OPC and Slag concrete is conducted considering porosity under compressive and tensile loading conditions. The test results show that up to 50% of compressive loading condition, UV a little increases and remarkably drops at peak load, however it fluctuates under the tensile loading condition because of the number of increase micro cracks in concrete specimens.

This research investigated the effects of adding micro fibers on the direct tensile behavior of ultra-high-performance hybrid-fiber-reinforced concrete (UHPHFRC) at high strain rates. Macro fiber was long smooth fiber (LS, Df=0.3mm, Lf=30mm) and micro fiber was short smooth fiber (SS, Df=0.2mm, Lf=13mm). The volume content of macro fibers was 1.0% and the volume content of micro fibers varied between 0.0 and 1.0%. The addition of micro fibers clearly increased the tensile strength of UHPHFRCs even at high strain rates.

본 연구에서는 건축물의 외피를 통해 손실되는 냉난방 에너지를 감소시킬 수 있는 방안으로써, 구조용 콘크리트에 단열성능을 향상시킬 수 있는 할로마이크로스피어 (Hollow Micro Sphere, 이하 HMS)를 사용하였다. 중공구조의 마이크로 크기의 입자인 HMS를 사용한 콘크리트를 실험한 결과는 아래와 같다. HMS의 사용으로 인해 슬럼프에 감소가 나타나 고성능감수제의 사용이 필요할 것으로 판단된다. 공기량은 HMS의 치환율이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며, 압축강도는 HMS의 계면부착력이 형성되지 않는 것에 기인하여 치환율 증가에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 열전도율과 단위용적질량은 치환율이 증가할수록 감소하였다. 열전도율은 보통콘크리트 약 30.0~46.5% 감소한 것으로 나타났다.

The purpose of this study is to use organisms or micro-organism functions for eco-friendly water-purification according to concentration in porous concrete using EM, utilizing bioremediation.

The energy consumption by buildings approximately reaches 25% of total korea energy consumption. The greatest part in the buildings of the energy consumption is building facade. but a few research projects on concrete comprising more than 70% of outsider of buildings has been tried. This research structural insulation concrete what improved insulation performance using Micro Form Admixture.

콘크리트의 전기저항은 염소이온 확산계수와 비교하여 빠르고 간단히 측정할 수 있기 때문에, 염소이온 확산계수를 제어하기 위한 간접적인 지표로서 활용될 수 있다. 전기저항은 해양구조물의 유지관리 전략을 수립하는데 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 전기저항측정의 프로토콜을 설계하는 것이다. 본연구는 염소이온과의 관계성을 토대로 콘크리트의 성능을 파악하는 중요한 비파괴 접근방법을 제시하였다. 수분, 공극량, 공극간 굴곡특성 등과 같은 미세구조 특성이 전기저항에 미치는 영향을 배합조건별 수화단계별로 고찰하였다. 전기저항과 염소이온 확산계수의 관계로부터 정규적인 전기저항의 측정을 토대로 염소이온 확산계수를 간접적으로 통제하는데 본 성과가 이용될 수 있다.

Since electrical resistivity of concrete can be measured in a more rapid and simple way than chloride diffusivity, it should be primarily regular quality control of the electrical resistivity of concrete which provides the basis for indirect of quality control of chloride diffusivity during concrete construction. This study can provide a non-destructive approach for durability design of marine concrete and it is expected that the result is subsequently used as a calibration curve for an indirect control of the chloride diffusivity based on regular measurements of the electrical resistivity during concrete construction.

The energy consumption by buildings approximately reaches 25% of total korea energy consumption. The greatest part in the buildings of the energy consumption is building facade. but a few research projects on concrete comprising more than 70% of outsider of buildings has been tried. This research structural insulation concrete what improved insulation performance using micro form admixture and lightweight aggregate.

최근 전세계는 급격한 기후조건과 환경변화에 의해 냉난방 에너지 사용이 증가되고 있으며 이는 화석 연료 사용량 증가와 함께 CO2 배출량 상승, 지구 온난화 등 환경과 에너지에 대한 수많은 문제를 유발하고 있어 세계 각국은 온실가스 배출 및 에너지 소비 감소를 위한 대응책을 마련하고 있다. 우리나라 또한 정부의 '저탄소 녹색 성장' 및 '친환경 주택 건설기준 및 성능' 등의 정책을 선포하는 등 건물 부분에 있어 환경과 에너지 관리에 대한 노력을 하고 있다. 우리나라의 총 에너지 소비량 중 건물 부문이 차지하는 비율은 약 25%에 달하며 다른 산업 분야에 비해 연간 에너지 소비 증가율이 높은 편이다. 건물에서 에너지 손실이 가장 큰 부위는 외피로서, 이 부분의 에너지 손실을 감소하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 이는 대부분 창호 및 단열재를 사용한 연구이며 건물 외피의 70% 이상을 차지하고 있는 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 건물의 에너지 손실을 최소화하기 위해서는 콘크리트 자체에서 단열성능을 확보할 수 있어야 하며 이에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구는 콘크리트의 단열성능을 확보하면서 구조용으로 사용이 가능한 콘크리트를 개발하기 위한 실험을 진행하였다. Test 1의 실험결과로써, Micro Foam Admixture (MFA)를 사용한 콘크리트는 슬럼프 경시변화가 개선되었으며, MFA의 혼입율을 증가할 경우 압축강도는 감소되고 열전도율은 증가되는 결과를 나타내었다. Test 2의 실험결과에서는 물시멘트비 변화시 물시멘트비 증가에 따라 압축강도는 감소하였고 열전도율은 증가하였다. 그러나 잔골재율 변화에 대한 물성 및 열적 특성은 큰 차이를 나타내지 않았다.