전기화학적 임피던스 기반 시멘트 계 재료의 잔골재 혼입 추정 방법 제안 (Evaluating the Fine Aggregate Contents in Cement-Based Materials Using Electrochemical Impedance)

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 44권 / 4호 / 278 ~ 285페이지
· 저자명 : 박주혜, 이준영, 홍진영, 최하진

초록

본 연구에서는 레디믹스트 콘크리트의 불량 배합 평가를 위해 시멘트 계 재료의 임피던스 기반 분석을 수행하였다. 여기서 불량 배합은 시멘트를 잔골재로 대체하여 강도가 저하된 경우로서, 이를 평가하기 위한 지표로 시멘트/잔골재 비를 산정하였다. 불량 배합을 모사하기 위해 잔골재량을 변동시켜 모르타르 시편을 제작하였으며 압축강도 시험을 통해 시멘트/잔골재 비가 압축강도와 비례함을 확인하였다. EIS 실험을 수행하여 시멘트 계 재료에서 총 1,380개의 임피던스 데이터를 수집하였다. 분석 결과, 잔골재의 유무에 따른 임피던스가 명확히 구분되며, 잔골재량이 증가할수록 임피던스가 증가하는 경향을 발견하였다. 추가적으로 머신러닝 알고리즘을 통하여 시멘트/잔골재 비를 MAE 0.0376으로 예측하였으며, 최종적으로 임피던스를 활용한 불량 배합 판정의 가능성을 제시하였다.

영어초록

An impedance-based analysis of cementitious materials was performed in this study to identify poor-quality mixtures in ready-mixed concrete. Poor-quality mixtures are cement mixed with fine aggregates, which reduces the strength of concrete. The ratio of cement and fine aggregate is used as an indicator to evaluate the concrete strength. To simulate poor-quality mixtures, mortar samples were prepared by varying the quantity of fine aggregates. Compressive strength tests confirmed that the cement/fine aggregate ratio was proportional to the compressive strength. A total of 1,380 impedance data points were collected from the cementitious materials through EIS experiments. The analysis results showed that the impedance clearly distinguished between the presence and absence of fine aggregates, and that the impedance increased as the amount of fine aggregates increased. In addition, a machine learning (ML) algorithm was used to predict the cement/fine aggregate ratio with an MAE of 0.0376, which demonstrates the potential of using impedance to identify poor-quality mixtures.

참고자료

· 없음