표제지
목차
국문요약 15
제1장 서론 17
1.1. 연구 배경 및 목적 17
1.2. 연구 내용 및 범위 19
1.3. 논문 구성 20
제2장 이론적 고찰 및 연구동향 21
2.1. 긴급복구용 보수 모르타르 21
2.1.1. 정의 21
2.1.2. 연구동향 23
2.2. 바잘트 섬유 27
2.2.1. 정의 27
2.2.2. 연구동향 28
2.3. 하이볼륨 플라이애시 32
2.3.1. 정의 32
2.3.2. 연구동향 33
2.4. 마그네시아 37
2.4.1. 정의 37
2.4.2. 연구동향 39
제3장 시멘트 기반 긴급복구용 보수 모르타르 개발 41
3.1. 개설 41
3.2. 실험 개요 41
3.2.1. 실험 계획 41
3.2.2. 사용 재료 45
3.2.3. 실험 방법 47
3.3. 실험결과 및 고찰 51
3.3.1. 시멘트 기반 긴급복구용 보수 모르타르의 제조특성 51
3.3.2. 시멘트 기반 긴급복구용 보수 모르타르의 유동특성 75
3.3.3. 시멘트 기반 긴급복구용 보수 모르타르의 역학특성 77
3.4. 소결론 79
제4장 마그네시아 기반 긴급복구용 보수 모르타르 개발 80
4.1. 개설 80
4.2. 실험 개요 81
4.2.1. 실험 계획 81
4.2.2. 사용 재료 86
4.2.3. 실험 방법 88
4.3. 실험결과 및 고찰 91
4.3.1. 마그네시아 기반 긴급복구용 보수 모르타르의 제조특성 91
4.3.2. 마그네시아 기반 긴급복구용 보수 모르타르의 유동특성 104
4.3.3. 마그네시아 기반 긴급복구용 보수 모르타르의 역학특성 106
4.4. 소결론 108
제5장 긴급복구용 보수 모르타르 현장 Mock-up Test 109
5.1. 개설 109
5.2. 실험 개요 110
5.2.1. 실험 계획 110
5.2.2. 사용 재료 113
5.2.3. 실험 방법 117
5.3. 실험결과 및 고찰 124
5.3.1. 긴급복구용 보수 모르타르의 현장 유동특성 124
5.3.2. 긴급복구용 보수 모르타르의 현장 역학특성 126
5.3.3. 탄소저감 및 경제성 분석 131
5.4. 소결론 135
제6장 종합 결론 136
참고 문헌 138
Abstract 151
표 2.1. 바잘트 섬유의 특성에 관한 연구 29
표 2.2. 바잘트 섬유보강 모르타르 및 콘크리트에 관한 연구 30
표 2.3. 나일론, 폴리프로필렌, 유리섬유(E-glass) 및 바잘트 섬유별 특성 31
표 3.1. 제조특성 평가방법 및 내용 42
표 3.2. 실험 계획 42
표 3.3. 플라이애시 및 바잘트 섬유 혼합에 따른 제조특성 배합표 43
표 3.4. 시멘트 기반 긴급복구용 보수 모르타르 배합표 44
표 3.5. 결합재의 물리적 특성 및 화학적 성분 45
표 3.6. 잔골재의 물리적 특성 45
표 3.7. 바잘트 섬유의 물리적 특성 46
표 3.8. 화학혼화제의 물리적 특성 46
표 4.1. 실험 계획 81
표 4.2. 제조특성 배합비 82
표 4.3. 플라이애시 및 바잘트 섬유 혼합에 따른 제조특성 배합표 83
표 4.4. 바잘트 섬유보강 하이볼륨 플라이애시 모르타르 배합표 84
표 4.5. 마그네시아 기반 긴급복구용 보수 모르타르 배합표 85
표 4.6. 마그네시아의 화학성분 및 물리적 특성 86
표 4.7. 제1인산칼륨의 화학성분 및 물리적 특성 86
표 4.8. 플라이애시의 물리적 특성 및 화학적 성분 87
표 4.9. SP 및 VA의 물리적 특성 87
표 4.10. 붕사의 화학성분 및 물리적 특성 87
표 4.11. P:M 및 W/B의 이원분산 분석결과 94
표 5.1. 시멘트 기반 긴급복구용 보수 모르타르 배합표 110
표 5.2. 마그네시아 기반 긴급복구용 보수 모르타르 배합표 110
표 5.3. 결합재의 물리적 특성 및 화학적 성분 113
표 5.4. 잔골재의 물리적 특성 114
표 5.5. 바잘트 섬유의 물리적 특성 114
표 5.6. 화학혼화제의 물리적 특성 114
표 5.7. 마그네시아의 화학성분 및 물리적 특성 115
표 5.8. 제1인산칼륨의 화학성분 및 물리적 특성 115
표 5.9. 플라이애시의 물리적 특성 및 화학적 성분 116
표 5.10. SP 및 VA의 물리적 특성 116
표 5.11. 붕사의 화학성분 및 물리적 특성 116
표 5.12. 긴급복구용 보수 모르타르의 CO₂ 배출량 평가 131
표 5.13. 시멘트 기반 긴급복구용 보수 모르타르 배합표 (표 5.1 반복) 132
표 5.14. 마그네시아 기반 긴급복구용 보수 모르타르 배합표 (표 5.2 반복) 132
표 5.15. CO₂ 배출 원단위 및 단가 132
표 5.16. CO₂ 배출량 분석 133
표 5.17. 시멘트 기반 보수 모르타르의 경제성 분석 134
표 5.18. 마그네시아 기반 보수 모르타르의 경제성 분석 134
그림 2.1. 고유동성 충전재 현장적용성 평가 23
그림 2.2. 포켓형 팽창재료 24
그림 2.3. 일축 압축시험 24
그림 2.4. 골재망을 이용한 시멘트 페이스트 충전 골재 24
그림 2.5. 팽창소재(폴리올 및 이소시아네이트) 25
그림 2.6. 큐브 및 구형 폴리머 파우치 26
그림 2.7. 수용성 고분자 파우치 26
그림 2.8. FA의 3가지 특성 35
그림 2.9. 국내·외 HVFA 관련 연구동향 36
그림 2.10. 마그네시아 탄산화 과정의 개략도 : (a) MgO 입자; (b) MgO 입자 주위의 브루사이트 코팅층 ; 및 (c)... 40
그림 2.11. 액형 알칼리 활성화 마그네시아 기반 시멘트(AAMC)의 제조 40
그림 3.1. 바잘트 섬유의 형상 46
그림 3.2. 모르타르 믹서기 47
그림 3.3. 모르타르 점도계 48
그림 3.4. 레올로지 해석 모델 48
그림 3.5. 모르타르의 플로우 시험 방법 49
그림 3.6. 압축강도 및 휨강도 시험 방법 50
그림 3.7. FA 혼합률에 따른 전단율과 전단응력과의 관계 52
그림 3.8. FA 혼합률에 따른 소성점도 및 항복응력과의 관계 53
그림 3.9. FA 혼합률과 플로우의 관계 54
그림 3.10. FA 혼합률과 SP제 사용량과의 관계 55
그림 3.11. FA 혼합률에 따른 플로우 측정결과 55
그림 3.12. FA 혼합률에 따른 재령과 압축강도의 관계 57
그림 3.13. VA 사용량에 따른 전단속도와 전단응력의 관계 59
그림 3.14. VA제 사용량에 따른 소성점도 및 항복응력의 관계 59
그림 3.15. SP 사용량과 플로우의 관계 61
그림 3.16. VA 사용량과 모르타르 플로우의 관계 62
그림 3.17. BF 혼합량에 따른 플로우 측정결과 (Plain + BF) 62
그림 3.18. SP 사용량에 따른 플로우 측정결과 63
그림 3.19. VA 사용량에 따른 플로우 측정결과 64
그림 3.20. SP 사용량에 따른 재령과 압축강도의 관계 65
그림 3.21. VA 사용량에 따른 재령과 압축강도의 관계 66
그림 3.22. 소포제 첨가에 따른 재령과 압축강도의 관계 67
그림 3.23. BF 길이와 소성점도 및 항복응력의 관계 (OPC+BF 1%) 68
그림 3.24. BF 길이와 소성점도 및 항복응력의 관계 (FA50+BF 1%) 69
그림 3.25. OPC 및 FA50의 BF 길이와 플로우의 관계 (0.5%) 71
그림 3.26. OPC 및 FA50의 BF 길이와 플로우의 관계 (1.0%) 71
그림 3.27. OPC 및 FA50의 BF 길이와 플로우의 관계 (1.5%) 72
그림 3.28. OPC 및 FA50의 BF 길이에 따른 재령과 압축강도의 관계 (BF 0.5%) 73
그림 3.29. OPC 및 FA50의 BF 길이에 따른 재령과 압축강도의 관계 (BF 1.0%) 74
그림 3.30. OPC 및 FA50의 BF 길이에 따른 재령과 압축강도의 관계 (BF 1.5%) 74
그림 3.31. 보수 모르타르와 플로우의 관계 76
그림 3.32. 시멘트 기반 보수 모르타르와 압축강도의 관계 77
그림 3.33. 시멘트 기반 보수 모르타르와 휨강도의 관계 78
그림 4.1. 모르타르 믹서기 88
그림 4.2. 플로우 시험 방법 89
그림 4.3. 압축강도 및 휨강도 시험 방법 90
그림 4.4. P:M에 따른 W/B와 플로우의 관계 92
그림 4.5. 재령 및 P:M에 따른 W/B와 압축강도의 관계 93
그림 4.6. 플로우에 대한 W/B와 P:M의 관계 96
그림 4.7. 압축강도에 대한 W/B와 P:M의 관계 96
그림 4.8. 목표 플로우 및 압축강도 범위에 따른 W/B와 P:M의 관계 97
그림 4.9. FA 혼합률과 플로우의 관계 98
그림 4.10. BF 혼합률과 플로우의 관계 99
그림 4.11. 재령에 따른 FA 혼합률과 압축강도의 관계 101
그림 4.12. 재령에 따른 BF 혼합률과 압축강도의 관계 101
그림 4.13. BF 혼합률에 따른 FA 혼합률과 플로우의 관계 102
그림 4.14. 재령에 따른 BF 혼합률 및 FA 혼합률과 압축강도의 관계 103
그림 4.15. BF 혼합률에 따른 보수 모르타르와 플로우의 관계 105
그림 4.16. 재령에 따른 보수 모르타르와 압축강도의 관계 106
그림 4.17. 마그네시아 기반 보수 모르타르와 휨강도의 관계 107
그림 5.1. Mock-up 부재의 외형틀 제작 111
그림 5.2. Mock-up 부재 제작과정 112
그림 5.3. Mock-up 부재 타설과정 117
그림 5.4. 현장 플로우 시험 방법 119
그림 5.5. 현장 압축강도 시험 방법 120
그림 5.6. 현장 비파괴 압축강도 시험 방법 120
그림 5.7. 현장 휨강도 시험 방법 121
그림 5.8. 현장 부착강도 시험 방법 122
그림 5.9. 길이변화 시험 방법 123
그림 5.10. 긴급복구용 보수 모르타르와 플로우의 관계 125
그림 5.11. 재령에 따른 긴급복구용 보수 모르타르와 현장 압축강도의 관계 (현장 공시체) 126
그림 5.12. 재령에 따른 긴급복구용 보수 모르타르와 압축강도의 관계 (비파괴) 127
그림 5.13. 긴급복구용 보수 모르타르와 휨강도와의 관계 128
그림 5.14. 긴급복구용 보수 모르타르와 부착강도와의 관계 129
그림 5.15. 긴급복구용 보수 모르타르와 길이변화와의 관계 130