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표제지

목차

국문초록 9

제1장 서론 10

가. 연구의 배경 10

나. 연구의 목표 및 진행 방법 13

1) 연구의 목표 13

2) 연구의 정량적 목표 15

3) 연구의 진행 방법 15

다. 논문의 구성 18

제2장 연구의 이론적 배경 19

가. 고연성 섬유 보강 복합재료 19

1) 고연성 섬유 보강 복합재료의 정의 19

2) 변형률 경화 거동의 조건 20

3) 섬유 가교 모델의 해석 21

나. 그라우트 25

1) 그라우트의 정의 25

2) 그라우트의 유변특성 25

다. 고로슬래그 기반 알칼리 활성 슬래그 27

1) 알칼리 활성 슬래그 27

2) 고로수쇄슬래그 27

제3장 유변특성 간접 측정 방법 30

가. 실험 목적 및 방법 30

1) 실험 목적 30

2) 실험 방법 30

나. 실험 및 결과 32

제4장 실험 계획 및 방법 36

가. 실험 목표 36

나. 예비 실험 36

1) 결합재 결정 36

2) 섬유의 종류 결정 39

다. 실험 계획 40

라. 사용 재료 및 배합 40

1) 고로슬래그 미분말 40

2) 알칼리 활성화제 41

3) 섬유 41

4) 화학 혼화제 41

5) 배합 42

마. 실험 방법 43

1) V-funnel 실험 43

2) 미니 슬럼프 콘 실험 44

3) 압축강도 실험 45

4) 일축 인장 실험 45

5) 파괴인성 실험 46

제5장 실험 결과 및 분석 48

가. 실험 결과 48

나. 유변특성 평가 49

1) 점성 평가 49

2) 유동성 평가 50

다. 굳은 후 성질 평가 53

1) 압축강도 평가 53

2) 일축 인장 성능 평가 53

3) 파괴인성 평가 56

제6장 결론 57

참고문헌 59

Abstract 63

표목차

[표 1-1] 건설재료의 유변특성 및 역학성능 12

[표 1-2] 재료 성능의 정량적 목표 15

[표 1-3] 연구 접근 방법 16

[표 2-1] 고로슬래그 미분말의 KS 품질 규정 28

[표 3-1] 유변특성 간접 측정을 위한 실험 배합 32

[표 3-2] 유변특성 간접 측정을 위한 실험 결과 33

[표 4-1] 결합재 결정 실험 배합 37

[표 4-2] 섬유 종류 결정 실험 배합 39

[표 4-3] 고로슬래그 미분말의 화학적 조성 41

[표 4-4] 알칼리 활성 슬래그의 혼합 비율 41

[표 4-5] 보강 섬유의 특성 41

[표 4-6] 고성능 감수제의 품질 42

[표 4-7] 저점성 고연성을 나타내는 섬유보강 복합재료 실험 배합 42

[표 5-1] 저점성 고연성을 나타내는 섬유보강 복합재료 실험 결과 49

그림목차

[그림 1-1] 유정 시멘트의 균열 11

[그림 1-2] 시멘트 기반 재료의 유변특성 12

[그림 1-3] 점성과 변형 성능의 관계 14

[그림 1-4] 연구 진행 순서도 17

[그림 2-1] 섬유 보강 시멘트 복합재료의 분류 19

[그림 2-2] 섬유 보강 복합재료의 발생 조건 20

[그림 2-3] 섬유 가교 곡선 계산을 위한 흐름도 24

[그림 2-4] 시멘트계 그라우트 배합의 항복강도 26

[그림 2-5] 시멘트계 그라우트 배합의 점성 26

[그림 3-1] Bohlin Visco 88 31

[그림 3-2] V-funnel 흐름속도와 점성과의 상관관계 35

[그림 3-3] 플로우와 항복강도와의 상관관계 35

[그림 4-1] 결합재의 종류에 따른 휨 실험 결과 38

[그림 4-2] 결합재의 종류에 따른 압축강도 실험 결과 39

[그림 4-3] V-funnel 치수 43

[그림 4-4] 미니 슬럼프 콘 치수 44

[그림 4-5] 압축강도 시험체 규격 45

[그림 4-6] 일축 인장 실험 치수 46

[그림 4-7] 파괴인성 실험 치수 47

[그림 5-1] 상관관계 그래프에 따른 각 배합의 점성 50

[그림 5-2] 플로우 실험 결과 52

[그림 5-3] 상관관계 그래프에 따른 각 배합의 항복강도 52

[그림 5-4] 28일 재령에 따른 각 배합의 압축강도 53

[그림 5-5] G1-40-1.0의 응력-변형률 곡선 55

[그림 5-6] G1-40-1.3의 응력-변형률 곡선 55

[그림 5-7] G1-45-1.0의 응력-변형률 곡선 56

[그림 5-8] G1-45-1.3의 응력-변형률 곡선 56

초록보기

최근 초고층 빌딩이나 지하 구조물과 같은 특수 구조물의 수요가 증가하면서 시공이 용이하고 우수한 역학성능을 나타내면서 동시에 친환경성을 나타내는 새로운 건설재료의 개발 필요성이 대두되고 있다. 본 연구의 목적은 낮은 점성과 낮은 항복강도를 갖기 때문에 고유동성을 나타내면서 굳은 후에는 섬유 보강을 통해 연성이 우수하며, 시멘트를 전혀 사용하지 않은 친환경 건설재료를 개발하는 것이다. 이를 위하여 낮은 점성을 확보하는 방법, 저점성 매트릭스에서 균일한 섬유 분포를 확보하는 방법, 고연성을 확보하는 방법을 도출하였고, 실험을 통하여 결합재와 섬유의 종류 및 배합을 결정하였다. 또한 성능을 평가하기 위하여 유변특성 실험, 압축강도 및 일축 인장 실험 등 일련의 실험을 수행하였다. 실험 결과 알칼리 활성 슬래그 결합재를 기반으로 물-결합재비 40 %, 섬유 혼입량 1.0 %의 경우, 평균적으로 저점성 (1 Pa.s 이하), 낮은 항복강도 (25 Pa 이하)를 갖고, 변형률 경화 거동에 의한 고연성 (1.5 % 이상)이 나타나는 것을 확인하였다.

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