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실리케이트 연결구조를 고려하여 포졸란 물질을 포함한 시멘트 바인더의 반응도를 결정하는 방법
김정중(Kim Jung Joong) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.6
본 논문에서는 ²⁹Si MAS (Magic Angle Spinning) NMR (Nuclear Magnetic Resonance) 실험을 통하여 시멘트 구성물질의 반응도를 결정하는 방법을 소개한다. 시멘트 구성물질의 반응도를 중량비에 따른 가중치로 평균하여 시멘트의 수화도를 결정한다. 구성물질의 반응도는 아브라미(Avrami) 방정식을 따르는 것으로 가정한다. 또한, 포졸란 물질을 사용한 시멘트에 대해서는 ²⁹Si MAS NMR 결과를 활용하여 포졸란의 변환율을 결정하는 방법도 소개한다. 사례연구와 함께 제안된 방법에 대한 계산과정을 실었다. In this study, a methodology to determine the degree of reactivity for compositions of cements was introduced. The degree of hydration can be determined by the weighted average of the degree of reactivity for major compositions of cements. It is assumed that the degree of reactivity for major compositions of cements follows Avrami equation. Moreover, the conversion fraction of pozzolan materials for pozzolan blended cement pastes can be extracted from the results of ²⁹Si nuclear magnetic resonance (NMR) experiments. The calculation procedures for the proposed methodology are presented with case studies.
나노 실리카를 사용한 콘크리트의 시멘트 매트릭스 미세구조 분석
김정중(Jung Joong Kim),문지호(Jiho Moon),염광수(Kwang-Soo Youm),이학은(Hak-Eun Lee),임남형(Nam-Hyoung Lim) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.5
콘크리트의 배합에 있어서 포졸란 물질의 사용은 수화된 시멘트내의 칼슘실리케이트 수화물을 증가시키고 미세 공극을 채워줌으로써 콘크리트의 투수성을 감소시킨다. 또한 콘크리트내의 전체 염기량을 낮추어 알카리 골재반응에 의한 균열의 방지에도 효과가 있다. 본 연구에서는 포졸란 물질 중 반응성이 가장 우수한 나노실리카를 사용한 콘크리트 시멘트의 미세구조를 분석할 것이다. 향후 콘크리트의 동결융해 실험, 알카리 골재 반응, 프리스트레스 강선과의 접착력 실험과 연계하여 균열에 대한 높은 내구성을 요구하는 콘크리트 침목의 제작에 최적화된 나노실리카의 배합비를 산출하는데 기초연구로 사용될 것이다. The incorporation of pozzolanic materials in concrete has many beneficial effects to enhance the mechanical properties of concrete. The calcium silicate hydrates in cement matrix of concrete increase by pozzolanic reactions. The fine pozzolanic particles fill spaces between clinker grains, thereby resulting in a denser cement matrix and interfacial transition zone between cement matrix and aggregates; this lowers the permeability and increases the compressive strength of concrete. Moreover, the total alkali contents in concrete are reduced by replacing cement with pozzolanic materials; this prevents cracks due to alkaliaggregate reaction (AAR). In this study, nanosilica, which is the most reactive pozzolanic materials, is incorporated in cement pastes. The differences of microstructural compositions between the hydrated cements with and without nanosilica are examined using several techniques. The results can be used for a basic research to manufacture concrete railway sleepers that is durable and has high resistance to AAR using the optimum contents of nanosilica.
손상과 크리프의 상호작용에 의한 조적조 기둥의 복합거동
김정중 ( Jung Joong Kim ) 한국복합신소재구조학회 2014 복합신소재학회논문집 Vol.5 No.2
Since the collapse of historical masonry structures in Europe in the late 1990’s, the interests in understanding the long-term effect of masonry under sustained compressive stresses have increased. That requires combining the significance of time-dependent effects of creep with the effect of damage due to overstress to realize the evolution of cracks and then failure in masonry. Meanwhile, composite analysis of masonry columns was proven effective for realizing ultimate strength capacity of masonry column. In this study, a simplified mechanical model with step-by-step in time analysis was proposed to incorporate the interaction of damage and creep to estimate the maximum stress occurred in masonry. It was examined that the interaction of creep and damage in masonry can accelerate the failure of masonry.