[논문]스마트 시티 구현을 위한 요소기술로써 균열 자기치유 캡슐 활용 프리캐스트 콘크리트의 품질특성 평가에 관한 실험적 연구

오성록; 남은준; 양능원; 최연왕

doi:10.14190/jrcr.2023.11.4.568

[국내논문] 스마트 시티 구현을 위한 요소기술로써 균열 자기치유 캡슐 활용 프리캐스트 콘크리트의 품질특성 평가에 관한 실험적 연구
Experimental Study on the Quality Properties of Precast Concrete Utilizing Self-Healing Capsules as an Essential Technology for Smart City Implementation 원문보기

Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute = 한국건설순환자원학회 논문집, v.11 no.4, 2023년, pp.568 - 575

오성록 ((주)뉴저스트 기술연구소) , 남은준 (고려대학교 미래건설환경융합연구소) , 양능원 (세명대학교 토목공학과) , 최연왕 (세명대학교 토목공학과)

초록
AI-Helper

본 논문은 스마트 시티 구축을 위한 핵심 기술로서 자기치유 기술을 적용한 프리캐스트 콘크리트의 품질 특성과 치유 성능을 평가하는 것을 목표로 하였다. 연구 결과는 하이브리드 캡슐을 혼합한 프리캐스트 콘크리트가 슬럼프와 공기량에서 감소하는 경향을 보이며, 이는 품질 특성에 일정한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 슬럼프는 최대 14 %, 공기량은 최대 9 % 감소하였다. 또한, 하이브리드 캡슐을 혼합한 콘크리트는 압축강도와 휨강도에서 각각 최대 16 %와 18 % 감소하는 결과를 보였다. 그러나 하이브리드 캡슐을 혼합함으로써 균열 치유 성능이 증진되는 결과를 얻었다. 정수위 투수 시험을 통한 평가에서, 치유기간 28일 후 0.3 mm 균열 폭의 치유율은 혼합률이 증가함에 따라 향상되었으며, 하이브리드 캡슐의 혼합률 1 %, 3 %, 5 %에서 각각 약 16 %, 25 %, 32 %의 치유율 향상이 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper aims to evaluate the quality characteristics and healing performance of precast concrete incorporating self-healing technology as a key technique for the construction of smart cities. The study found that precast concrete mixed with hybrid capsules exhibited a tendency of reduced slump and air content, impacting the quality characteristics. Specifically, the slump decreased by up to 14 %, and the air content by up to 9 %. Moreover, the inclusion of hybrid capsules in the concrete resulted in a maximum decrease of 16 % in compressive strength and 18 % in flexural strength. However, the introduction of hybrid capsules significantly enhanced the crack healing performance. The assessment through water permeability tests showed that the healing rate of 0.3 mm crack width after a 28-day healing period improved as the mixing ratio increased, with the healing rates at 1 %, 3 %, and 5 % hybrid capsule mixtures observed to increase by approximately 16 %, 25 %, and 32 %, respectively.

주제어

표/그림 (16)

그림 Fig. 1. Equipment of solid capsules
표 Table 1. Chemical composition of expansion materials
그림 Fig. 2. Equipment of liquid capsules
그림 Fig. 3. Capsule samples
그림 Fig. 4. Hybrid capsules mechanism
표 Table 2. Chemical composition and physical properties of silicate-based materials
그림 Fig. 5. Constant water head permeability test
그림 Fig. 6. Crack surface observation test
표 Table 3. Specification of precast concrete
표 Table 4. Precast concrete mixing table
그림 Fig. 7. Relationship between HC mixing rate and slump loss
그림 Fig. 8. Relationship between HC mixing rate and air
그림 Fig. 9. Relationship between HC mixing ratio and compressive strength according to age
그림 Fig. 10. Relationship between initial water flow rate and healing rate
그림 Fig. 11. Relationship between crack width and initial water flow rate
그림 Fig. 12. Relationship between crack width and healing rate according to HC mixing ratio (healing age 28 days)

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