표제지
목차
기호 11
논문개요 13
제1장 서론 15
1.1. 연구배경 및 필요성 15
1.2. 연구의 목적 17
1.3. 연구의 중요성 17
1.4. 연구의 내용 및 범위 18
1) 기존 연구 및 문헌 분석 18
2) 무기계 및 박테리아 소재를 활용한 균열치유 환 성형기술 18
3) 균열치유 환을 혼입한 모르타르의 역학적 특성 및 자기치유 성능평가 19
4) 균열치유 환을 혼입한 모르타르의 내구 성능평가 19
1.5. 연구의 방법 21
1) 자료 수집 21
2) 무기계 및 박테리아 소재를 활용한 균열치유 환 성형기술 21
3) 균열치유 환을 혼입한 모르타르의 역학적 특성 및 자기치유 성능평가 21
4) 균열치유 환을 혼입한 모르타르의 내구 성능평가 22
제2장 기존 연구 및 문헌 분석 23
2.1. 일반사항 23
2.2. 균열 자기치유 메커니즘 23
1) 유·무기계를 활용한 자기치유 기술 23
2) 박테리아 소재를 활용한 자기치유 기술 24
3) 캡슐 활용 자기치유 기술 24
2.3. 자기치유 활용 콘크리트 기술 26
제3장 모르타르의 자기치유 특성평가 29
3.1. 일반사항 29
3.2. 균열치유 환 성형 기술 29
3.2.1. 소재별 재료 선정 29
3.2.2. 박테리아 균주 배양 및 특성 32
3.2.3. 박테리아 균주 고정화 기술 34
3.2.4. 균열치유 환 제작 방법 36
3.2.5. 균열치유 환의 균열 자기치유 메커니즘 38
3.3. 실험 상세 39
3.3.1. 사용 재료 39
3.3.2. 실험변수 설정 41
3.3.3. 실험방법 및 측정 42
3.4. 균열치유 환 혼입 모르타르의 특성 47
3.4.1. 압축강도 발현 47
3.4.2. 균열 자기치유 성능 50
3.4.3. 균열치유 수화물 분석 67
제4장 모르타르의 내구성능 평가 72
4.1. 일반사항 72
4.2. 실험 계획 72
4.2.1. 사용 재료 및 실험 변수 72
4.2.2. 실험 방법 및 측정 73
4.3. 균열치유 환 혼입 모르타르의 내구성 평가 77
4.3.1. 압축강도 발현 77
4.3.2. 염해 저항성 78
4.3.3. 탄산화 저항성 80
4.3.4. 동결융해 저항성 82
제5장 결론 84
참고문헌 87
Abstract 93
〈표 1.1〉 연구내용 및 범위 20
〈표 2.1〉 자기치유 활용 콘크리트 기술 현황 28
〈표 3.1〉 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 물리적 특성 및 화학적 조성 31
〈표 3.2〉 CSA계 팽창재의 물리적 특성 및 화학적 조성 31
〈표 3.3〉 팽창질석의 물리적 특성 32
〈표 3.4〉 나일론 섬유의 물리적 특성 32
〈표 3.5〉 Sphingobacterium multivorum의 배지 구성요소 34
〈표 3.6〉 Sphingobacterium multivorum의 Urea 농도에 따른 탄산칼슘 석출량 34
〈표 3.7〉 Sphingobacterium multivorum의 배양조건 34
〈표 3.8〉 시멘트의 화학적 조성 40
〈표 3.9〉 균열치유 환의 파쇄강도 40
〈표 3.10〉 균열치유 환의 조립률 40
〈표 3.11〉 균열치유 환 혼입 모르타르의 배합상세 42
〈표 4.1〉 하이브리드 균열치유 환 혼입 모르타르의 배합상세 74
〈표 4.2〉 HP 혼입 모르타르 재령 28일의 염화물 확산계수 80
〈표 4.3〉 모르타르의 동결융해 싸이클별 상대 동탄수계수 및 내구성지수 83
〈표 4.4〉 모르타르의 동결융해 싸이클별 압축강도 및 휨 강도 83
〈그림 1.1〉 노후 건축물 현황 16
〈그림 1.2〉 콘크리트 건축물 균열 사례 16
〈그림 2.1〉 유·무기계 소재를 활용한 균열 자기치유 메커니즘 24
〈그림 2.2〉 박테리아를 활용한 균열 자기치유 메커니즘 25
〈그림 2.3〉 캡슐을 활용한 균열 자기치유 메커니즘 25
〈그림 3.1〉 무기계 재료의 미세구조 분석 31
〈그림 3.2〉 Sphingobacterium multivorum의 계통도 및 TEM 33
〈그림 3.3〉 팽창질석에 고정화된Sphingobacterium multivorum 균주 35
〈그림 3.4〉 균열치유 환의 제작과정 37
〈그림 3.5〉 CP의 균열 자기치유 메커니즘 38
〈그림 3.6〉 BP의 균열 자기치유 메커니즘 39
〈그림 3.7〉 균열치유 환의 입도분포 곡선 41
〈그림 3.8〉 정수위 투수시험 시험체 제작방법 (계속) 43
〈그림 3.9〉 균열 자기치유 성능 평가 (계속) 46
〈그림 3.10〉 CP 혼입율 변화에 따른 모르타르의 압축강도 48
〈그림 3.11〉 BP 혼입율 변화에 따른 모르타르의 압축강도 48
〈그림 3.12〉 CP 및 BP 혼합 비율 변화에 따른 모르타르의 압축강도 49
〈그림 3.13〉 균열치유 환 혼입 모르타르의 초기 균열에 따른 단위유출수량 (계속) 52
〈그림 3.14〉 균열치유 환 혼입 모르타르의 균열치유율 (계속) 57
〈그림 3.15〉 균열치유 환 혼입 모르타르의 균열폭 광학현미경 촬영 (계속) 62
〈그림 3.16〉 균열치유 환 혼입 모르타르의 내부 공극률 (계속) 66
〈그림 3.17〉 균열치유 수화물의 XRD 패턴 69
〈그림 3.18〉 균열치유 수화물 및 기존 시멘트 수화물의 TGA (계속) 69
〈그림 3.19〉 균열치유 수화물의 SEM 촬영 이미지 (계속) 70
〈그림 4.1〉 HP의 혼입률 변화에 따른 모르타르의 압축강도 78
〈그림 4.2〉 HP 혼입 모르타르의 염화물 침투 깊이 79
〈그림 4.3〉 HP 혼입 모르타르의 재령별 탄산화 깊이 81
〈그림 4.4〉 HP 혼입 모르타르의 재령별 탄산화 속도계수 비교 81