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● 3D 프린팅 콘크리트 레이어 접합부 재료물성치 평가3D 프린팅 콘크리트 레이어 접합부 평가를 위해서는 3D 프린트 콘크리트의 배합설계가 기수행되어야한다.3D 프린트용 배합을 위해서는 레이어가 적층됨에 따라 자중에 저항하기 위하여 콘크리트의 경화를 촉진시켜야 하며 이와 동시에 노즐을 통해 적합한 형태로 분사되기 위하여 유동성(Flowability)도 함께 갖추고 있어야 한다. 따라서 경화촉진제(Accelerator)가 사용되어야 하며 이는 접합부의 강성을 저감하는 주요 원인일 수 있다.따라서 콘크리트의 경화시간, 노즐 재적층 속도 및 적합한 배합설계는 기존 연구결과 등을 참고하여 수행할 예정이다.3D 프린팅 콘크리트 레어어의 접합부 재료물성치는 전술한 바와 같이 기존 레이어 내부 콘크리트의 물성치와 차이가 있을 것으로 예상된다.건축 구조물의 건전성은 구조물의 강도와 더불어 내구성을 만족시킬 때 얻어지는 데 콘크리트 구조물의 내구성은 결국 균열여부에 좌우된다.이러한 균열의 진전은 콘크리트의 파괴에너지와도 밀접한 관련이 있으며 인장강도와도 관련이 있다.따라서 본 연구에서는 ACI446에서 제시하고 있는 초저속 CMOD Control Closed Loop실험(약 1개시편 파괴에너지 시험에 약 3시간 소요)을 통해 인장강도와 내부파괴에너지(GF 및 Gf)의 변화를 평가하고자 한다.내부 파괴에너지는 콘크리트의 골재가 중요한 역할을 한다.3D 프린팅 콘크리트 레이어 접합면은 골재가 관여하지 않으며 미끈한 면이 시간차를 두고 형성된 것으로 구조물의 일체성을 저해하는 요인이 될 수 있다.인장강도(ft) 및 파괴에너지(GF , Gf) 모두 감소할 것으로 판단된다.한편 레이어가 점차 적층됨에 따라 자중이 접합면에 가해지면 부착성능을 증대시키므로 인장강도를 증가시킬 수 있는 것으로 판단된다.따라서 레이어의 점성, 적층될 때까지 걸린 시간, 자중, 강도 등이 3D 프린트의 인장강도, 파괴에너지 및 파괴에너지 이중선형곡선 등에 미치는 영향을 실험적으로 평가하여 적정한 레이어 적층 순서 및 배열 방식을 제시한다.● 접합부에 형성되는 저감된 재료강도를 고려한 다양한 3D 프린팅 축조구조물 평가3D 프린팅 콘크리트 레어어 접합면의 저감된 인장강도와 파괴에너지는 축조되는 구조물(전단벽,기둥, 슬래브)등의 구조건전성에 영향을 줄 수 있다.따라서 콘크리트 구조물 모델(상용해석프로그램 활용, Concrete Damaged Plasticity 모델 활용)을 개발하고 접합부위에는 저감된 재료물성치를 고려한 해석을 수행함으로써 구조물의 저항강도 저감량을 명확하고 정밀하게 해석한다.● 3D 프린팅 시공방법 개선(축조방향, 레이어 배열에 따른 콘크리트의 강성도 평가 및 개선)3D 프린팅 콘크리트 구조물의 강도 저감 여부 확인 후 구조물의 강도를 일체형 콘크리트와 동일한 수준(일체성 50% 향상)으로 유지하기 위한 3D 프린팅 적층방법을 제시한다.이는 축조방향, 레이어의 배열방법, 새로운 레이어를 만나 접합면을 생성하는데 걸리는 시간, 시간에 따라 증가되는 자중의 효과 등을 분석하여 제시하며 추가적으로 골재, 파이버 등 브릿징(Bridging)재료를 레이어 사이 흩뿌려 접합면 강성을 높이는 공법, 화학혼화재를 활용한 공법 등을 고려하여 제시한다.이러한 3D 프린팅 신공법으로 생성된 접합면에 대해서도 전술한 실험을 통하여 그 효과를 확인한다.
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