본 연구는 액정표시장치 유리분말(LCDGP, liquid-crystal display glass powder)을 혼입한 시멘트 복합재의 칼슘 용출 저항성을 탐구한다. 저자들은 LCDGP를 다른 포졸란 재료인 플라이애시 및 소다-라임 유리분말과 비교하였으며, 시멘트의 20%를 이들로 치환하였다. 그 결과, LCDGP는 플라이애시 혼합물에 비해 용출 속도를 47.2% 감소시키고 경도 저하 깊이를 28.6% 감소시키는 것으로 나타났다. LCDGP의 높은 포졸란 반응성은 초기 수산화칼슘 및 모세관 공극 크기를 초과하는 공극의 부피 감소를 포함한 총 공극률을 낮추어 치밀한 미세구조를 형성한다. 그 결과, 수산화칼슘의 용해와 칼슘-실리케이트-수화물(C-S-H, calcium-silicate-hydrate)의 탈석회화를 효과적으로 지연시킨다. 또한 LCDGP 혼합물은 플라이애시 혼합물에 비해 C-S-H 겔 탈석회화 깊이를 21.4% 감소시키고, 경도 저하 깊이는 28.6% 더 적게 나타낸다. 이러한 결과를 바탕으로 저자들은 LCDGP를 물에 노출되는 콘크리트 구조물의 혼화재로 적용할 가능성을 제안한다.

비산재(FA)는 지오폴리머를 합성하기 위한 가장 널리 사용되는 알루미노규산염 전구체이다. 그러나 석탄 연소의 부산물인 비산재의 고유한 특성은 석탄 원산지, 연소 온도, 입자 크기, 불순물 수준과 같은 여러 요인에 의해 상당히 변화될 수 있다. 따라서 FA 기반 지오폴리머의 성능이 불안정한 문제가, FA의 극도로 상이한 반응성에 기인하여 문헌에서 광범위하게 보고되어 왔으며, 이는 FA의 추가적인 고부가가치화에 제한 요인이 되고 있다. FA의 특성 불일치를 상쇄하기 위해, 본 연구는 알루미노규산염 전구체 원료로 사용될 수 있도록 FA의 반응성을 정량화하고 평가하기 위한 보편적 지표를 제시한다. 알칼리 침출 시험을, 호주 퀸즐랜드주 남동부 지역의 6개 석탄발전소에서 채취한 7종의 비산재에 대해 수행하여 2시간 내 반응성 Si 및 Al의 용해도와 용해 효율을 규명하였다. 용해도 및 용해 효율은 생성된 FA 기반 지오폴리머의 기계적 특성과 특히 7일 강도와의 사이에 양호한 상관관계를 보였다. 또한 각 FA 유형을 보다 구별하기 위해 총량 및 반응성 Si/Al 몰비를 도출하였고, 주사전자현미경/에너지분산형 X선분광법으로 이를 검증하였다. 마지막으로, Si, Al, Fe의 용해 효율 및 반응성 Si/Al 몰비를 고려한 반응성 지수를 개발하고, 이를 FA 기반 지오폴리머의 기계적 특성과 상관시켰다. 침출 시간 30분에서의 용해도는 FA의 반응성을 가장 잘 반영하였으며, 상관계수는 0.82로 가장 높았다.

이 연구는 핵자기공명(nuclear magnetic resonance) 및 열역학적 모델링을 포함한 여러 기법을 사용하여 알칼리 활성화 재료에서 액정표시장치 분말(LCDGP, liquid–crystal display glass powder)과 슬래그의 조합 적용 가능성을 제시한다. 슬래그는 중량비 기준으로 LCDGP를 25%, 50%, 75%, 100%로 치환하였다. 슬래그를 LCDGP로 최대 50%까지 치환한 경우, 강도 저하 없이 알칼리 활성화 슬래그와 비교하여 상(phase) 조립체에 유의미한 변화가 나타나지 않았다. LCDGP 25%를 혼입하면 기공 구조와 두 전구체의 반응성이 향상되어 압축강도가 증가하였다. 이는 LCDGP의 알루미늄이 실리케이트(silicate)에 편입되면서 더 많은 C-(N)-A-S-H 겔이 중합되었기 때문이다. 그러나 LCDGP를 과도하게 사용한 경우(50%를 초과)에는 유의미한 강도 저하가 발생하였다. LCDGP는 기공 용액의 pH를 낮추는 역할을 하므로, 이를 과도하게 사용하면 전구체의 반응성이 감소하여 현저한 강도 저하를 초래하였다. 본 연구는 알칼리 활성화 슬래그의 기계적 특성을 개선하기 위해 LCDGP를 사용하는 지침을 제안한다.

본 연구는 액정표시장치 유리분말(LCDGP, liquid-crystal display glass powder)을 혼입한 시멘트 복합재의 칼슘 용출 저항성을 탐구한다. 저자들은 LCDGP를 다른 포졸란 재료인 플라이애시 및 소다-라임 유리분말과 비교하였으며, 시멘트의 20%를 이들로 치환하였다. 그 결과, LCDGP는 플라이애시 혼합물에 비해 용출 속도를 47.2% 감소시키고 경도 저하 깊이를 28.6% 감소시키는 것으로 나타났다. LCDGP의 높은 포졸란 반응성은 초기 수산화칼슘 및 모세관 공극 크기를 초과하는 공극의 부피 감소를 포함한 총 공극률을 낮추어 치밀한 미세구조를 형성한다. 그 결과, 수산화칼슘의 용해와 칼슘-실리케이트-수화물(C-S-H, calcium-silicate-hydrate)의 탈석회화를 효과적으로 지연시킨다. 또한 LCDGP 혼합물은 플라이애시 혼합물에 비해 C-S-H 겔 탈석회화 깊이를 21.4% 감소시키고, 경도 저하 깊이는 28.6% 더 적게 나타낸다. 이러한 결과를 바탕으로 저자들은 LCDGP를 물에 노출되는 콘크리트 구조물의 혼화재로 적용할 가능성을 제안한다.

비산재(FA)는 지오폴리머를 합성하기 위한 가장 널리 사용되는 알루미노규산염 전구체이다. 그러나 석탄 연소의 부산물인 비산재의 고유한 특성은 석탄 원산지, 연소 온도, 입자 크기, 불순물 수준과 같은 여러 요인에 의해 상당히 변화될 수 있다. 따라서 FA 기반 지오폴리머의 성능이 불안정한 문제가, FA의 극도로 상이한 반응성에 기인하여 문헌에서 광범위하게 보고되어 왔으며, 이는 FA의 추가적인 고부가가치화에 제한 요인이 되고 있다. FA의 특성 불일치를 상쇄하기 위해, 본 연구는 알루미노규산염 전구체 원료로 사용될 수 있도록 FA의 반응성을 정량화하고 평가하기 위한 보편적 지표를 제시한다. 알칼리 침출 시험을, 호주 퀸즐랜드주 남동부 지역의 6개 석탄발전소에서 채취한 7종의 비산재에 대해 수행하여 2시간 내 반응성 Si 및 Al의 용해도와 용해 효율을 규명하였다. 용해도 및 용해 효율은 생성된 FA 기반 지오폴리머의 기계적 특성과 특히 7일 강도와의 사이에 양호한 상관관계를 보였다. 또한 각 FA 유형을 보다 구별하기 위해 총량 및 반응성 Si/Al 몰비를 도출하였고, 주사전자현미경/에너지분산형 X선분광법으로 이를 검증하였다. 마지막으로, Si, Al, Fe의 용해 효율 및 반응성 Si/Al 몰비를 고려한 반응성 지수를 개발하고, 이를 FA 기반 지오폴리머의 기계적 특성과 상관시켰다. 침출 시간 30분에서의 용해도는 FA의 반응성을 가장 잘 반영하였으며, 상관계수는 0.82로 가장 높았다.

이 연구는 핵자기공명(nuclear magnetic resonance) 및 열역학적 모델링을 포함한 여러 기법을 사용하여 알칼리 활성화 재료에서 액정표시장치 분말(LCDGP, liquid–crystal display glass powder)과 슬래그의 조합 적용 가능성을 제시한다. 슬래그는 중량비 기준으로 LCDGP를 25%, 50%, 75%, 100%로 치환하였다. 슬래그를 LCDGP로 최대 50%까지 치환한 경우, 강도 저하 없이 알칼리 활성화 슬래그와 비교하여 상(phase) 조립체에 유의미한 변화가 나타나지 않았다. LCDGP 25%를 혼입하면 기공 구조와 두 전구체의 반응성이 향상되어 압축강도가 증가하였다. 이는 LCDGP의 알루미늄이 실리케이트(silicate)에 편입되면서 더 많은 C-(N)-A-S-H 겔이 중합되었기 때문이다. 그러나 LCDGP를 과도하게 사용한 경우(50%를 초과)에는 유의미한 강도 저하가 발생하였다. LCDGP는 기공 용액의 pH를 낮추는 역할을 하므로, 이를 과도하게 사용하면 전구체의 반응성이 감소하여 현저한 강도 저하를 초래하였다. 본 연구는 알칼리 활성화 슬래그의 기계적 특성을 개선하기 위해 LCDGP를 사용하는 지침을 제안한다.

본 연구는 변형 가능한 관통체(deformable penetrator)와 연성 금속판(ductile metallic plate) 간의 동적 상호작용을 조사한다. 구체적으로, 분석은 다양한 목표판 조건에서 관통체가 요구하는 에너지에 주로 초점을 둔다. 본 연구는 이 계의 에너지 소산 성분들을 분석하며, 여기에는 관통체에 의해 소산되는 에너지와 판에 의해 소산되는 에너지의 비율이 포함된다. 또한 판 내부에서의 에너지 소산을 검토하고, 판의 운동에너지와 내부에너지의 비중을 포함하여 분석한다. 더 나아가 판의 내부에너지를 구성하는 성분들에 대한 상세한 분석도 수행한다. 이러한 해석적 연구를 통해, 판 두께에 관계없이 관통체가 요구하는 운동에너지의 대부분이 판의 내부에너지로 흡수됨을 관찰하였다. 또한 내부에너지는 대부분 판의 소성 변형(plastic deformation)에 기인하는 것으로 나타났다. 더불어 목표판의 경사각이 [Formula: see text] 이하로 감소하면 관통 깊이가 증가하여 관통체 에너지의 소산이 커지고, 그 결과 요구되는 운동에너지가 증가한다는 것이 관찰된다. 이러한 결과는 관통체의 성능 특성에 기반한 목표판의 설계를 가능하게 한다.

본 연구는 안전성을 유지하면서 제작성 및 작업성을 향상시키기 위해, 단순화된 프리캐스트 세그먼트 설계와 새로운 시공 기술을 적용한 부분 프리캐스트 콘크리트 합성(세그멘탈) 교각 상자기둥(브리지 칼럼)을 제안한다. 제안된 설계에서는 기둥 하부에 에너지 소산 능력을 유지하기 위해 현장 타설(CIP, cast-in-place) 방식을 적용하고, 기둥 상부에는 내부 구획이 없는 단일 원형 중공 단면을 두어 프리캐스트 콘크리트 세그먼트의 제작성을 향상시킨다. 프리캐스트 콘크리트 세그먼트의 운반 안전을 확보하기 위해 리브를 설치하고, 결합 효과를 증대시키기 위해 전단 키(shear keys)를 사용한다. 세그멘탈 기둥은 매치 캐스팅(match-casting) 방식이 아니라 수직 고정구를 사용하여 조립함으로써 작업성을 개선하였다. 시험체의 등가 점성 감쇠비(equivalent viscous damping ratio)는 22.1%이다. 3차원(3D) 유한요소(FE) 모델과 프레임 모델을 이용한 시뮬레이션 결과는 실험 데이터와 양호하게 일치한다. 검증된 3D FE 모델을 활용하여 세 가지 매개변수—CIP 기초의 압축 콘크리트 강도, CIP 기초의 길이, 종방향 철근의 항복강도—가 기둥의 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 검증된 프레임 모델을 이용하여 비선형 시간의존 해석을 수행하였다. 그 결과, 기둥의 낮은 최대 가속도 응답과 작은 잔류 횡방향 변위가 확인되었으며, 고지진 위험 지역에서도 제안된 기둥의 실질적인 에너지 소산 능력과 작동 연속성이 검증되었다.