표제지
국문초록
목차
I. 서론 17
1.1. 연구 배경 및 목적 17
1.2. 연구 내용 20
II. 문헌 고찰 24
2.1. 국내 문헌 24
2.2. 국외 문헌 33
III. 성숙도의 이론적 고찰 36
3.1. 성숙도(Maturity)의 기본이론 36
1) 성숙도의 개념 36
2) 성숙도의 기본이론 37
3.2. 성숙도를 이용한 강도추정 이론 43
1) 미국 및 유럽 43
2) 국내 및 일본 49
3) 로지스틱 곡선을 활용한 예측 50
IV. 콘크리트 응결특성실험 및 평가 55
4.1. 실험개요 55
4.2. 콘크리트 응결시간 산정방법 57
1) 모르타르 표준관입저항실험 57
2) 초음파실험 58
3) Non-contact Ultrasonic실험 59
4.3. 실험계획 60
1) 콘크리트 배합 60
2) 실험환경 60
4.4. 콘크리트 응결시간 산정 62
1) 실내실험 62
2) 현장실험 86
3) 도로현장 시험시공 93
4) 콘크리트 응결시간 산정 결과 95
4.5. 콘크리트 응결특성실험 결과 분석 및 평가 97
V. IoT 스마트 센서 및 온도계측 100
5.1. IoT 개념 100
5.2. 온도계측용 스마트 센서 고찰 101
1) Smart Rock 콘크리트 센서 101
2) i-Button 104
3) 온도 계측 모니터링 시스템 107
5.3. 온도계측 111
1) 개요 111
2) 온도계측 111
2) 온도계측 결과 114
VI. 콘크리트 줄눈절삭 적정시기 결정 시스템 119
6.1. 콘크리트 응결성숙도 산정 119
1) 응결성숙도(Setting Maturity)와 절삭성숙도(Cutting Maturity) 개념도 119
2) 콘크리트 응결성숙도 산정 121
6.2. 콘크리트 줄눈절삭실험 및 절삭성숙도 산정 130
1) 실내실험의 줄눈절삭실험 및 절삭성숙도 산정 130
2) 현장실험의 줄눈절삭실험 및 절삭성숙도 산정 139
3) 도로현장 시험시공의 줄눈절삭실험 및 절삭성숙도 산정 145
6.3. 콘크리트 줄눈절삭에 따른 라벨링의 분석 148
1) 콘크리트 포장 슬래브의 줄눈절삭에 따른 라벨링 등급 결정방법 148
2) Image Processing 방법에 의한 줄눈 파손상태 평가 150
3) 줄눈절삭에 의한 라벨링 지수(R) 산정 151
4) 라벨링 지수(R) 산출 결과 및 분석 172
6.4. 콘크리트 줄눈절삭 적정시기 결정 174
VII. 결론 178
참고문헌 181
부록 189
부록 1. 콘크리트 응결특성실험 및 줄눈절삭실험 과정 전경 189
부록 2. 온도계측 그래프 194
부록 3. 줄눈절삭의 Image 영상 199
부록 4. 라벨링 분석에 따른 평균 Spall Width 변화 그래프 208
부록 5. 라벨링 평균 Spall Width에 따른 라벨링 지수 변화 그래프 213
부록 6. 줄눈절삭의 Image Processing 218
부록 7. 줄눈절삭 적정시기의 Cutting Maturity 적용 예시 223
부록 8. 현장실험 및 도로현장 시험시공의 레미콘 납품서 227
ABSTRACT 231
표 3-1. 활성화 에너지 (E)와 상수(B)의 결과 41
표 4-1. 콘크리트 응결특성실험 현황 61
표 4-2. 실내실험의 콘크리트 응결특성실험 과정 62
표 4-3. 콘크리트 시방배합 설계표 65
표 4-4. 콘크리트 배합 물성 66
표 4-5. 실내실험의 모르타르 표준관입저항 측정값 68
표 4-6. 실내실험의 모르타르 표준관입저항실험 응결시간 측정 결과 75
표 4-7. 실내실험의 초음파 측정값 78
표 4-8. 실내실험의 초음파실험 응결시간 측정 결과 82
표 4-9. 실내실험의 Non-contact Ultrasonic실험 측정시간 및 응결시간 (2022.07.05. 실험) 85
표 4-10. 1차 현장실험의 모르타르 표준관입저항 측정값 (2021.05.11. 실험) 87
표 4-11. 1차 현장실험의 모르타르 표준관입저항실험 응결시간 측정 결과 88
표 4-12. 1차 현장실험의 초음파 측정값 (2021.05.11. 실험) 89
표 4-13. 1차 현장실험의 초음파실험 응결시간 측정 결과 90
표 4-14. 2차 현장실험의 모르타르 표준관입저항 측정값 (2021.07.16. 실험) 91
표 4-15. 2차 현장실험의 모르타르 표준관입저항실험 응결시간 측정 결과 92
표 4-16. 2차 현장실험의 초음파 측정값 (2021.07.16. 실험) 92
표 4-17. 2차 현장실험의 초음파실험 응결시간 측정 결과 93
표 4-18. 도로현장 시험시공의 모르타르 표준관입저항 측정값 (2022.10.26. 실험) 94
표 4-19. 도로현장 시험시공의 초음파 측정값 (2022.10.26. 실험) 94
표 4-20. 도로현장 시험시공의 응결시간 측정 결과 95
표 5-1. Smart Rock 센서 사양 103
표 5-2. 온도계측 현황 112
표 5-3. 온도계측 기구 구성 113
표 6-1. 실내실험의 모르타르 표준관입저항실험 응결성숙도 122
표 6-2. 실내실험의 초음파실험 응결성숙도 123
표 6-3. 1차 현장실험의 모르타르 표준관입저항실험 응결성숙도 125
표 6-4. 1차 현장실험의 초음파실험 응결성숙도 125
표 6-5. 2차 현장실험의 모르타르 표준관입저항실험 응결성숙도 127
표 6-6. 2차 현장실험의 초음파실험 응결성숙도 127
표 6-7. 도로현장 시험시공의 모르타르 표준관입저항실험 응결성숙도 128
표 6-8. 도로현장 시험시공의 초음파실험 응결성숙도 129
표 6-9. 실내실험의 절삭시간 및 절삭성숙도 131
표 6-10. 1차 현장실험의 절삭시간 및 절삭성숙도 (2021.05.11. 실험) 140
표 6-11. 2차 현장실험의 절삭시간 및 절삭성숙도 (2021. 07.16 실험) 144
표 6-12. 도로현장 시험시공의 절삭시간 및 절삭성숙도 (2022.10.26 실험) 146
표 6-13. 실내실험의 라벨링 지수(R) 및 등급 158
표 6-14. 1차 현장실험의 라벨링 지수(R) 및 등급 (2021. 05. 11. 실험) 165
표 6-15. 2차 현장실험의 라벨링 지수(R) 및 등급 (2021. 07. 16. 실험) 168
표 6-16. 도로현장 시험시공의 라벨링 지수(R) 및 등급 (2022. 10. 26. 실험) 171
그림 1-1. 연구의 흐름도 23
그림 2-1. 콘크리트 줄눈절삭 가능시기 개념도 29
그림 2-2. 콘크리트 포장 슬래브 줄눈절삭 시기에 따른 표면 상태 29
그림 3-1. 성숙도의 개념도 37
그림 3-2. Logistic Curve 51
그림 4-1. 모르타르 표준관입저항실험 전경 57
그림 4-2. 초음파실험 전경 58
그림 4-3. Non-contact Ultrasonic실험 전경 59
그림 4-4. 콘크리트 양생환경 67
그림 4-5. 실내실험의 모르타르 표준관입저항실험 콘크리트 응결변화 75
그림 4-6. 실내실험의 초음파실험 콘크리트 응결변화 83
그림 4-7. 실내실험의 Non-contact Ultrasonic실험 콘크리트 응결변화 85
그림 4-8. 1차 현장실험의 모르타르 표준관입저항실험 콘크리트 응결변화 89
그림 4-9. 1차 현장실험의 초음파실험 콘크리트 응결변화 90
그림 4-10. 2차 현장실험의 모르타르 표준관입저항실험 콘크리트 응결변화 92
그림 4-11. 2차 현장실험의 초음파실험 콘크리트 응결변화 93
그림 4-12. 도로현장 시험시공의 콘크리트 응결변화 95
그림 4-13. 콘크리트 응결특성실험에 따른 응결시간 종합결과 96
그림 4-14. 콘크리트 응결시간 상관관계 98
그림 4-15. 콘크리트 응결시간 비교분석 결과 98
그림 5-1. Smart Rock 센서 및 데이터 수신 101
그림 5-2. Smart Rock 센서 설치방법 102
그림 5-3. 모바일 앱을 통한 데이터 제공 104
그림 5-4. i-Button 형태 105
그림 5-5. SHT71 디지털 고정밀 온도 센서 108
그림 5-6. 계측 모듈 데이터로거 109
그림 5-7. 온도센서 및 분석 기구 113
그림 5-8. 실내실험의 온도계측 결과 115
그림 5-9. 1차 현장실험의 온도계측 결과 117
그림 5-10. 2차 현장실험의 온도계측 결과 118
그림 5-11. 도로현장 시험시공의 온도계측 결과 118
그림 6-1. 계측된 온도를 성숙도로 변환 과정 120
그림 6-2. 콘크리트 응결시간을 응결성숙도로 변환 과정 120
그림 6-3. 절삭시간을 절삭성숙도로 변환 과정 121
그림 6-4. 실내실험의 콘크리트 타설 후 성숙도 변화 123
그림 6-5. 1차 현장실험의 콘크리트 타설 후 성숙도 변화 126
그림 6-6. 2차 현장실험의 콘크리트 타설 후 성숙도 변화 128
그림 6-7. 도로현장 시험시공의 콘크리트 타설 후 성숙도 변화 129
그림 6-8. 실내실험의 줄눈절삭 상태 및 절삭전경 138
그림 6-9. 1차 현장실험의 줄눈절삭 상태 143
그림 6-10. 2차 현장실험의 줄눈절삭 상태 145
그림 6-11. 줄눈절삭 그라인더 및 날 151
그림 6-12. 실내실험의 줄눈절삭 Image 영상 152
그림 6-13. 1차 현장실험의 줄눈절삭 Image 영상 (2021. 05. 11. 실험) 164
그림 6-14. 2차 현장실험의 줄눈절삭 Image 영상 (2021. 07. 16 실험) 167
그림 6-15. 도로현장 시험시공의 줄눈절삭 Image 영상 (계속, 2022. 10. 26 실험) 170
그림 6-16. Densifier와 Guided 절삭기구 사용시 줄눈파손 감소효과 비교 175
그림 6-17. Setting Maturity와 Cutting Maturity의 산정 결과 176
그림 6-18. 줄눈절삭 적정시기의 Setting Maturity와 Cutting Maturity의 관계식 제시 177