PC 교량의 공극 검출을 위한 시멘트/탄소나노튜브 복합재료의 전기적 검측 성능 분석
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영문초록

When the grout filling used in prestressed concrete bridges is insufficient, pores are formed around the strand and water penetration occurs, causing the corrosion of the stranded wire and fracture. The amount of grout filling inside the tube cannot be visually observed; hence, an abnormal fracture cannot be detected early unless it reaches the fracture. Therefore, in order to improve the safety of bridges in advance, this study analyzed the performance of electrical resistivity analysis by porosity using composite materials made by adding carbon nanotubes (CNTs) to the cement grout. The CNT type, concentration, and porosity of the specimen were selected as the parameters, and the correlation with electrical resistance was analyzed. The results confirmed that the resistance of the specimen increased as the porosity of the composite decreased. The electrical conductivity of composite materials with multiwalled CNT (MWCNT) of 0.1 wt% was lower than that of composite materials with 1.0 wt% MWCNT, but the detection analysis was still viable since the regression coefficient for pore detection was higher than 0.95. For composite materials with 0.1 wt % and 0.2 wt% single-walled carbon nanotubes (SWCNTs), the electrical conductivity was higher than that of MWCNT composite materials. Therefore, it is expected that SWCNTs will enable the use of smaller amounts of functional composites to detect pores in the future.

국문초록

PC 교량에 사용되는 그라우트 충진이 불충분하게 되면 강연선 주위에 공극이 형성되며 이로 인한 수분 침투가 강연선의 부식을 촉진시켜 파단에 이르게 된다. 튜브 내부의 그라우트 충진 양을 육안으로 관찰할 수 없어 현재는 파단에 이르지 않는 이상 이를 조기에 검출하는 것이 불가능한 상황이다. 따라서, 이를 미리 탐지하여 교량의 안전성을 향상하기 위해 본 연구에서는 시멘트 그라우트에 탄소나노튜브가 첨가된 복합재료를 이용하여 공극률에 따른 전기적 저항 분석을 통한 검측 성능을 분석하였다. 매개 변수로 탄소나노튜브의 종류, 농도 및 시편의 공극률을 선정하여 전기적 저항과의 상관관계를 분석하였다. 실험 결과, 복합재의 공극률이 증가할수록 선형적으로 시편의 저항값이 높아짐을 확인하였다. Multi-walled carbon nanotube (MWCNT)가 0.1 wt% 포함된 복합재의 전기 전도성은 1.0 wt% 함량의 복합재보다 낮았지만, 공극 검출에 필요한 회귀분석결정계수는 0.95 이상으로 나타났다. 상대적으로 전기적 성능이 뛰어난 Single-walled carbon nanotube (SWCNT)를 활용한 복합재의 경우에는 0.1 wt% 및 0.2 wt%의 경우 모두 전기 전도성이 MWCNT 복합재에 비해 높아 향후 더 적은 함량으로도 공극 검출이 가능한 기능성 복합재의 활용이 가능할 것으로 예상된다.

목차

초록
Abstract
1. 서론
2. 재료 및 방법
3. 결론
References
  • 가격6,000
  • 페이지수7 페이지
  • 발행년2018
  • 학회명한국비파괴검사학회
  • 저자나대연, 최경후, 강동훈, 정원석
  • 파일형식아크로뱃 뷰어(pdf)
  • 자료번호#6200578
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