본 논문은 경화시간을 단축하기 위하여 스티렌-부타디엔 고무 라텍스를 대신하여 실리카흄 및 에틸렌-비닐 아세테이트 재분산성 폴리머 분말을 사용한 초급속 경화 폴리머 개질 모르타르에서 실리카흄 함량과 폴리머-결합재 비율이 물성에 미치는 영향을 다룬다. 초급속 경화 폴리머 개질 모르타르는 다양한 실리카흄 함량과 폴리머-결합재 비율로 제조하였으며, 휨강도, 압축강도, 부착강도, 탄산화 깊이 및 염화물 이온 침투 깊이를 시험하였다. 그 결과, 초급속 경화 폴리머 개질 모르타르의 휨강도, 압축강도 및 부착강도는 폴리머-결합재 비율이 증가할수록 대체로 증가하였고, 실리카흄 함량 4%에서 최대값을 나타내었다. 물 흡수, 탄산화 및 염화물 이온 침투에 대한 저항성은 실리카흄 함량과 폴리머-결합재 비율에 따라 향상되었다.

교량의 장대화로 고품질과 양호한 시공성을 갖는 고유동성 매스콘크리트가 프리스트레스 콘크리트 거더에 광범위하게 사용되고 있으나, 수화열과 자기수축 등에 의한 비구조균열이 종종 발생한다. 대상부재의 콘크리트응력은 다양한 실험과 수치해석을 통해 평가하였다. 수화열의 축적과 관련하여 매스콘크리트의 인장응력이 증가함을 확인하였다. 또한 분체계 혼화재료로부터 발생하는 대량의 자기수축은 정착부 근처 매스콘크리트의 인장응력을 추가로 증가시킬 수 있다. 수화열과 자기수축에 의해 정착부에서의 인장응력은 콘크리트 재령 초기의 인장강도를 초과하였으며, PSC 거더의 다른 부위에서는 소량의 응력 증가만이 나타났다.

최근 중앙경간 일부를 강박스 거더로 대체하여 자중을 감소시켜 중앙경간의 장경간화를 시도한 교량형식인 콘크리트-강 복합 엑스트라도즈드교는 기존 엑스트라도즈드 교량을 개선하기 위한 대안으로 제시되고 있다. 콘크리트-강 복합 엑스트라도즈드교는 중앙경간에서 무거운 콘크리트 데크 거더 대신 경량 직교(orthogonal) 데크 거더를 채택하여 장경간 교량의 시공이 가능하다. 또한 이 교량형식에서는 거더의 자중 감소를 통해 엑스트라도즈드교의 거더 깊이와 측경간 길이를 저감할 수 있어 구조적 거동이 보다 효율적이며, 최적의 교량 설계를 수행할 수 있게 한다. 따라서 콘크리트-강 복합 엑스트라도즈드교에 대한 최적 설계 절차와 설계변수를 정립하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 설계변수(주탑 높이의 변화, 교량 데크 깊이, 직교 데크 거더 길이)의 영향을 논의하였다. 이에 따라 수치해석과 민감도 분석을 설계변수별로 수행하였으며, 콘크리트-강 복합 교량의 특성을 정량적으로 반영하기 위한 설계 가중값을 제안하였다.

최근 건설되는 교량은 철근 콘크리트 대신에 주로 프리스트레스트 콘크리트 교량이 주종을 이루고 있다. 프리스트레스 콘크리트 (PSC)는 철근 콘크리트 (RC)가 지니는 균열발생 문제, 철근의 부식, 누수 등 내구성에 미치는 약점을 보완할 수 있다. 또한 프리스트레싱으로 인한 인장영역의 보완으로 인하여 구조물의 크기를 줄일 수 있다. 하지만 이러한 구조용 주재료인 고강도 콘크리트의 경우는 밀도가 강도에 비하여 상대적으로 크기 때문에 상대적으로 자중을 증대시키는 문제가 있다. 따라서 자중을 감소시킬 수 있는 경량골재를 활용한 중공형 PPC 거더 (Hollowed Prefabricated Prestressed Concrete girder systems using Light Aggregate, 이하 HPPCLA)는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 HPPCLA 거더의 성능시험 뿐 만 아니라 수치해석을 수행하였으며, 그 결과 HPPCLA 거더는 전형적인 휨파괴 형상을 나타내었다. 수치해석에서 예상한 바와 같이 PPC 거더의 사용하중인 110 kN에서는 완전한 탄성거동으로 구조물의 사용성에는 무리가 없을 것으로 판단된다. Recently prestressed concrete bridges are generally used instead of reinforced concrete. PSC is more durable than RC because it can reduce crack problems, reinforcement corrosion, leakage and carbonation etc. And also PSC is more effective because there is no crack in tension area, and the entire concrete section is considered in section analysis. And it can reduce section size because vertical component by prestressing force can reduce the shear force. However, using high strength concrete can increase the self weight of bridge because of it's higher density. So the hollowed PPC girder with light weight aggregate can be a alternative. In this study the hollowed PPC girder with light weight aggregate is designed and the performance of hollowed PPC girder is evaluated by experimental tests as well as numerical analysis. As a result, The hollowed PPC girder of light aggregate behaved fully elastically under service load of 110kN, and the plastic behavior was showed after elastic behavior through experimental test, and it can be also estimated by numerical analysis.

본 연구는 최적의 투수성과 보수성 및 압축강도를 갖는 보투수 포장체의 개발을 위한 것으로, 단입도의 골재 및 SAP를 사용함으로써 투수계수 및 보수성능의 개선은 물론 포장체의 온도저감효과가 있음을 확인하였다. 이를 위하여 단입도 골재의 입경 및 SAP 첨가량에 따른 압축 및 휨강도에 대한 시험을 실시하였으며, 보투수 포장체의 투수성능 및 보수량에 대한 시험을 실시하였다. 시험결과 단입도 골재의 입경이 작아질수록, SAP 첨가량이 증가할수록 압축/휨 강도는 증가하였으며, 투수계수는 SAP 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다. 한편, 보투수 포장체의 흡수율 및 보수량은 골재의 입경이 작아질수록, SAP 첨가량이 증가할 수록 증가하였으며, 보투수 포장의 온도저감효과는 아스팔트포장에 비해 최대 $20^{\circ }C$ 까지 저감됨을 알 수 있었다. 본 연구의 목적은 적절한 흡수-투수 포장체를 개발하는 것이다. 단입도 골재 및 SAP를 사용함으로써 흡수-투수 포장체의 투수성과 물 흡수성을 개선하였고, 또한 온도 저감 효과도 확인하였다. 이러한 효과를 검증하기 위하여 압축 및 휨강도 시험과 흡수-투수 포장체의 투수성/물 흡수 시험 등 여러 시험을 수행하였다. 압축 및 휨강도는 단입도 골재의 입경이 감소하고 SAP 함량이 증가할수록 증가하였다. 물 보유량과 흡수성은 SAP 함량 증가 및 단입도 골재의 소형화에 따라 증가하였으며, 또한 일반 아스팔트 포장과 흡수-투수 포장 간 표면 온도 차이는 $20^{\circ }C$ 수준에서 관찰되었다.

본 연구는 LB-DECK의 합성 전과 후 적절한 설계방법을 적용하기 위하여 PBD의 기초 개념에 근거하여 성능향상을 위한 연구를 수행하였다. 그 결과, 합성 전 폴리머 콘크리트를 활용함에 따라 휨 인장강도를 증가시켜 미세균열을 감소시킬 수 있으며, 심미적인 효과를 기대할 수 있고, 낮은 침투성으로 인하여 내구성을 향상시키고, 이에 따른 피복두께를 감소시킬 수 있을 것으로 평가되었다. 또한 합성 후 경험적 설계법을 적용한 LB-DECK 바닥판은 일반적인 바닥판보다 하중 저항능력이 우수하여 안전성이 증가되며, 강도설계법 적용시와 달리 지간이 증가되어도 철근배근방법과 철근배근량이 일정하기 때문에 시공성과 경제성을 동시에 확보할 것으로 기대된다. This study performed research for improvement on basic concept of PBD applying suitable design method before and after LB-DECK composition. According to study, in this case, before composition, it can reduce minuteness cracks by increasing bending tensile strength utilizing polymer concrete, can expect sensuous effect, improve durability as to low permeability, and was evaluated that can reduce covering depth according as it. Also, because LB-DECK baseplate that apply the empirical design method composite is superior load resistance ability than general baseplate, safety is increased, it is expected to secure constructibility and economic performance at the same time because reinforcement arrangement method and reinforcement amount are fixed even if span effective span is increased at ultimate strength design method application.

본 연구는 제안된 연결 유형의 품질 수준을 검증하는 방법을 제시하고, 실험 시험을 확인하기 위해 실험 시험에 대응하는 3차원 비선형 해석을 수행하였다. 네 점 정적 재하 하에서 혼합 구조 보 2개를 제작하여 시험하였다. 채택된 FE 모델의 수치 결과를 비교함으로써 힘-변위 관계, 힘-변형률 관계, 힘-개구 폭 및 파괴 양상을 관찰하였다. 혼합 구조의 비선형 해석은 범용 구조해석 컴퓨터 프로그램(ABAQUS)의 접촉 요소를 활용하여 수행하였다. 수치 및 실험 시뮬레이션 결과는 제안된 L자형 연결이 휨 재하 하에서 더 큰 강성을 가지며, 연결에 관한 구조적 성능이 더 우수함을 보여준다.

일반적으로 강철 부식은 도심 지역 및 지하 현장에서의 탄산화로 인해 콘크리트 구조물에서 발생하며, 이는 구조 성능의 저하로 전파된다. 일반적인 진단과 점검에서는 건전한 콘크리트의 탄산화 깊이만을 평가하지만, 시공 과정으로 인해 접합부 및 균열 발생 부위와 같은 불량 콘크리트가 콘크리트 부재에서 쉽게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 도심 지역의 RC 기둥에 대해 탄산화에 대한 현장 조사를 수행하고, 건전한 구간을 포함한 접합부 및 균열 콘크리트의 탄산화 깊이를 측정하였다. 현장 조사로부터 얻은 콘크리트 피복 깊이 및 탄산화 깊이와 같은 확률 변수를 통해 시간에 따른 내구성 실패의 확률을 산정하였다. 또한 국내 콘크리트 규격에서 제시한 내구성 실패 확률을 기준으로 구조물의 서비스 수명을 예측하였다. RC 기둥에서는 국부적 조건에 따라 다양한 서비스 수명이 예측되며, 피복 깊이가 충분하지 않고 균열 폭이 증가할수록 서비스 수명이 급격히 감소하는 것으로 평가되었다. 아울러 피복 깊이와 콘크리트 품질을 확보하는 것이 매우 중요하며, 이는 내구성 실패의 확률이 피복 깊이의 C.O.V.와 밀접한 관련이 있기 때문인 것으로 평가되었다.