표제지
목차
국문요약 14
제1장 서론 16
1.1. 연구 배경 및 목적 16
1.2. 연구 내용 및 범위 19
제2장 이론적 고찰 및 연구동향 20
2.1. 고상캡슐 자기치유 기술 20
2.1.1. 고상캡슐 20
2.1.2. 고상캡슐의 연구동향 23
2.2. 마이크로캡슐 자기치유 기술 28
2.2.1. 마이크로캡슐 28
2.2.2. 마이크로캡슐의 연구동향 30
제3장 실험 개요 34
3.1. 사용재료 34
3.1.1. 하이브리드 캡슐 34
3.1.2. 시멘트 43
3.1.3. 잔골재 43
3.1.4. 화학 혼화제 44
3.2. 실험방법 45
3.2.1. 배합 45
3.2.2. 유동 및 역학 특성 46
3.2.3. 균열 자기치유 특성 50
제4장 실험 결과 및 고찰 58
4.1. 하이브리드 캡슐 조성비에 따른 시멘트 모르타르의 품질 특성 58
4.1.1. 시멘트 모르타르의 기초품질 성능 58
4.1.2. 시멘트 모르타르의 균열 자기치유 성능 62
4.2. 하이브리드 캡슐 혼합률에 따른 시멘트 모르타르의 품질 특성 72
4.2.1. 시멘트 모르타르의 기초품질 성능 72
4.2.2. 시멘트 모르타르의 균열 자기치유 성능 77
제5장 결론 95
참고문헌 97
Abstract 112
표 2.1. 자기치유 고상캡슐 21
표 2.2. 캡슐에 활용 가능한 혼합물 22
표 2.3. 자기치유 마이크로캡슐 29
표 3.1. MC의 코어재료용 액상 무기재료 구성 성분비 38
표 3.2. 조성비에 따른 HC 혼합률 42
표 3.3. 혼합률에 따른 HC 혼합률 42
표 3.4. 시멘트의 화학 성분 및 물리적 특성 43
표 3.5. 잔골재의 물리적 특성 43
표 3.6. 화학 혼화제의 물리적 특성 및 화학적 조성 44
표 3.7. HC 조성비에 따른 배합비 45
표 3.8. HC 혼합률에 따른 배합비 45
그림 2.1. 캡슐화 제법 21
그림 2.2. 펠릿 사용 유형 23
그림 2.3. 인공 기능성 골재 23
그림 2.4. 캡슐의 구조 24
그림 2.5. 캡슐의 에폭시 층의 SEM 이미지 24
그림 2.6. 캡슐 골재의 생산 공정 25
그림 2.7. 고상캡슐 제조장비 26
그림 2.8. 자기치유 혼화재의 기계·화학적 처리공정 27
그림 2.9. 마이크로캡슐의 구조도 28
그림 2.10. 텅 오일 자기치유 마이크로캡슐의 SEM 30
그림 2.11. 칼슘 알지네이트/Fe₃O₄ 캡슐의 제조 31
그림 2.12. 자기치유 캡슐 복합재료의 RVE 모델 32
그림 2.13. 마이크로캡슐 제조 장비 및 pH 자동 조절 장비 33
그림 3.1. 결정성장형 무기재료 35
그림 3.2. 응집제 35
그림 3.3. 막재료 36
그림 3.4. SC의 형태 및 크기 37
그림 3.5. 막재료의 종류 39
그림 3.6. 교반기의 교반속도에 따른 MC의 크기 41
그림 3.7. 테이블 플로우 시험 46
그림 3.8. 압축강도 시험 47
그림 3.9. 휨강도 시험 48
그림 3.10. 쪼갬인장강도 시험 49
그림 3.11. 균열 유도 전경 51
그림 3.12. 정수위 투수시험 모식도 및 전경 51
그림 3.13. 균열 유도 모식도 및 시험편 52
그림 3.14. 균열폭과 초기 투수량의 관계 53
그림 3.15. 하중 재부하 전경 54
그림 3.16. 비파괴 시험 모식도(초음파를 이용한 Tc-To법) 55
그림 3.17. 비파괴 시험 전경 56
그림 3.18. 표면균열 모니터링 측정 장비 57
그림 4.1. HC 조성비와 테이블 플로우의 관계 59
그림 4.2. 시간에 따른 HC 조성비와 테이블 플로우의 관계 59
그림 4.3. 재령에 따른 HC 조성비와 압축강도의 관계 60
그림 4.4. 재령에 따른 HC 조성비와 휨강도의 관계 61
그림 4.5. 치유 재령에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계(Plain) 63
그림 4.6. 치유 재령에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계(H-37) 63
그림 4.7. 치유 재령에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계(HC-55) 64
그림 4.8. 치유 재령에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계(HC-73) 64
그림 4.9. 치유 재령에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계(Plain) 66
그림 4.10. 치유 재령에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계(HC-37) 66
그림 4.11. 치유 재령에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계(HC-55) 67
그림 4.12. 치유 재령에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계(HC-73) 67
그림 4.13. HC 조성비에 따른 치유 기간과 치유율의 관계(균열유도 7일) 69
그림 4.14. HC 조성비에 따른 치유 기간과 치유율의 관계(균열유도 28일) 69
그림 4.15. Plain 균열 표면 (x100) 70
그림 4.16. 3:7 조성비의 균열 표면 (x100) 71
그림 4.17. 5:5 조성비의 균열 표면 (x100) 71
그림 4.18. 7:3 조성비의 균열 표면 (x100) 71
그림 4.19. HC 혼합률과 테이블 플로우의 관계 73
그림 4.20. 시간에 따른 HC 혼합률과 테이블 플로우의 관계 73
그림 4.21. 재령에 따른 HC 혼합률과 압축강도의 관계 74
그림 4.22. 재령에 따른 HC 혼합률과 휨강도의 관계 75
그림 4.23. 재령에 따른 HC 혼합률과 쪼갬인장강도의 관계 76
그림 4.24. 치유 재령에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계(Plain) 78
그림 4.25. 치유 재령에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계(HC-3) 78
그림 4.26. 치유 재령에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계(HC-5) 79
그림 4.27. 치유 재령에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계(HC-7) 79
그림 4.28. HC 혼합률에 따른 초기 투수량과 치유율의 관계 81
그림 4.29. HC 혼합률에 따른 균열폭과 치유율의 관계 81
그림 4.30. HC 혼합률에 따른 치유기간과 치유율의 관계 82
그림 4.31. 캡슐 3% 혼합에 따른 치유재령과 치유율의 관계(균열유도 7일) 84
그림 4.32. 캡슐 3% 혼합에 따른 치유재령과 치유율의 관계(균열유도 28일) 84
그림 4.33. HC 혼합률에 따른 사전 재하중과 3일 압축강도의 관계 86
그림 4.34. HC 혼합률에 따른 사전 재하중과 7일 압축강도의 관계 88
그림 4.35. HC 혼합률에 따른 사전 재하중과 28일 압축강도의 관계 90
그림 4.36. 혼합률에 따른 치유재령과 초음파 전달시간의 관계 91
그림 4.37. 혼합률에 따른 치유재령과 균열깊이의 관계 92
그림 4.38. Plain 표면균열 (x100) 93
그림 4.39. HC-3 균열 표면 (x100) 94
그림 4.40. HC-5 균열 표면 (x100) 94
그림 4.41. HC-7 균열 표면 (x100) 94