• 콘크리트학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.309-316
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• 2016

본 연구에서는 21~27 MPa 수준의 콘크리트를 대상으로 하여, 양생온도 및 단위결합재량에 따른 초기강도 발현 특성을 검토한 후, 초기강도를 개선하기 위한 방안으로 시멘트의 응결 및 경화를 촉진할 수 있는 경화촉진제의 종류에 따른 성능을 검토하였다. 검토 결과 본 연구의 범위에서는 수용성 무기염이 유기염에 비해 상대적으로 경화촉진 효과가 우수하였으며, 사용량이 낮은 범위에서는 수용성 무기염에 의한 $C_3S$의 수화 반응촉진효과가 초기강도 발현에 효과적인 것으로 나타났다. 또한, 경화촉진제 중에서는 Pt(Potassium thiocyanate)의 촉진효과가 가장 우수하였으며, 양생온도 $15^{\circ}C$ 조건에서도 약 25시간에 초기동해 제어 강도 확보가 가능하여 공기단축 효과를 기대할 수 있고, 양생온도 $5^{\circ}C$에서도 양생온도 $10^{\circ}C$ 조건의 Plain과 유사한 시간에 5MPa 확보가 가능하여, 동일한 공기를 고려할 경우 연료비용 및 $CO_2$ 가스 발생 저감 등의 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권1호
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• pp.11-21
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• 2024

본 실험에서는 고로슬래그 미분말 치환율에 따른 이산화탄소 양생 모르타르의 기초 물성을 확인하였다. 실험 결과, 이산화탄소 양생은 CaCO₃의 생성을 촉진하며 공극 감소와 조기 강도 발현에 영향을 준다. Ca(OH)₂가 CaCO₃보다 주된 강도 발현에 영향을 주며 고로슬래그 미분말 치환율이 높은 배합일수록 Ca(OH)₂ 생성이 감소한다. 하지만 Ca(OH)₂가 소모된 이후에도 CaCO₃를 통해 강도가 유지되며 이산화탄소 양생 이후 대기 중에 노출하여도 소요의 성능을 유지할 수 있을 것으로 전망된다. 고로슬래그 미분말 치환율이 50%를 초과할 경우 이산화탄소에 의한 성능 저하를 유발하므로 치환 비율을 조정할 필요가 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.349-354
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• 2023

본 연구는 시멘트 산업의 CO₂ 저감을 위한 가장 핵심적인 기술 중 CCU(Carbon Capture, Utilization)를 적용하여 이산화탄소의 활용을 극대화 시키기 위한 일환으로 이산화탄소 양생 환경에서의 보통 포틀랜드 시멘트 페이스트를 대상으로 하여 탄산화 반응 촉진제의 혼입 유·무에 따른 재령 별 탄산화 깊이 변화와 이에 따른 기초 물리 특성변화를 검토하고자 하였으며, 콘크리트 분야에서 CO₂ 고정량을 평가하기 위하여 가장 범용적으로 사용하는 벙법인 고온에서의 CaCO₃ 탈탄산을 평가하는 열분석 방법을 적용하여 중량 감소율에 따른 결과를 평가하였다. 평가결과, 시멘트 페이스트에 CRA 혼입에 따라 두 가지의 환경조건에서 모두 압축강도 성능이 소폭 감소하는 경향이 나타났지만, 탄산화 깊이 확산성능에 있어서 CRA의 혼입으로 경화체 내의 탄산화 깊이가 상당 부분 증가하는 경향을 확인하였다. 또한, 항온항습기 양생 조건, 탄산화챔버 양생 조건의 순서로 Plain 대비하여 각각 23.8 %, 40.77 %만큼의 중량 감소율이 증가한 경향을 확인하였기에 CRA 첨가에 따른 우수한 CaCO₃의 생성량을 확인할 수 있었으며 CO₂의 농도가 증가할수록 그 생성량 또한 증가하는 것으로 확인하였다. 이는 소요성능 수준 이상의 성능을 만족할 수 있을 것으로 사료되며, 탄산화 저감을 목표로 하는 모든 CCU 기술에 재료적 측면으로 접목 및 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권3호
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• pp.285-295
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• 2024

본 연구에서는 500℃·hr의 증기양생을 실시한 OPC 페이스트에 대하여 1atm 20% 농도의 CO₂와 5atm 99% 농도의 고농도 CO₂ 조건 하의 촉진 탄산화의 영향평가를 수행하였다. 이를 위하여 XRD, FT-IR을 통한 화학적 분석과 SEM, 압축강도 측정을 통한 물리적 특성 분석을 실시하였다. 그 결과 CO₂ 20% 농도의 상압 탄산화를 수행하는 경우 뚜렷한 내부 조직구조 치밀화 및 압축강도 증진 효과를 관찰할 수 있었고, CO₂ 99% 농도의 5atm 가압 탄산화를 실시할 경우 표면조직구조가 빠르게 치밀해지며 CO₂ 확산침투율이 크게 떨어지게 되어 압축강도 등 유의미한 수준의 물리적 특성 개선이 일어날 정도의 탄산화를 진행할 수 없었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권3호
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• pp.203-210
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• 2018

철근콘크리트 구조물의 장수명화가 대두됨에 따라 내구성 문제에 대한 중요성이 증대되고 있다. 이에 대해 본 연구에서는 $Mg(OH)_2$를 혼입한 시멘트 페이스트의 탄산화 저항성에 대한 연구를 진행하였다. $Mg(OH)_2$가 $CO_2$의 고정 재료로서 5%, 10%, 15%의 비율로 $Mg(OH)_2$를 보통 시멘트 페이스트에 치환하여 $CO_2$ 농도 20%, 상대습도 60%, 온도 $20^{\circ}C$의 환경에서 양생 시킨 3, 7, 14, 28일 후에 탄산화 깊이 측정, 압축강도 측정, XRD, TG/DTA, MIP과 SEM등을 통해 샘플의 특성에 대해 연구를 진행했다. 그 결과, $Mg(OH)_2$의 혼입률이 증가할수록 탄산화 깊이가 더 작아지며 $Mg(OH)_2$ 혼입한 페이스트는 Magnesium calcite가 형성되어, $0.3{\mu}m$ 이하의 공극 비율이 높아 탄산화 저항성이 더 높아지는 것을 알 수 있었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.165-166
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• 2017

Corrosion of reinforcement is the main factors affecting the durability of reinforced concrete in the world which lead to the failure of structures of reinforced concrete buildings. In this research, mixed brucite(Mg(OH)₂) into ordinary portland cement paste in ratio of 5, 10 and 15% as a kind of CO₂ fixation material. Samples were exposed to an accelerated carbonation enslavement of 20% CO₂ concentration, 60% relative humidity, and a temperature of 20℃ until tested at 3d, 7d, 14d and 28d. After 28d CO₂ accelerated curing, in the paste containing MH megnesian calcite was found by XRD and SEM-EDX. Meanwhile, paste containing Mg(OH)₂ exhibit the better pore distribution than ordinary portland cement paste and relatively good compressive strength.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.94-99
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• 2018

본 연구에서는 현장의 골조공사에 주로 활용되고 있는 설계기준강도 21~27MPa 범위의 콘크리트를 대상으로 $10^{\circ}C$ 온도조건의 범위에서 기존 조강형 혼화제를 사용한 것 대비 경화촉진제를 복합사용하여 추가 첨가할 경우 1종 보통포틀랜드를 사용한 콘크리트의 초기 강도발현에 미치는 영향을 검토하고자 하였으며, 조강형 혼화제에 경화촉진제를 단일 첨가한 기존 자료와 촉진 효과가 우수한 3가지의 경화촉진제를 선정하여 이에 대한 복합사용에 대한 검토를 수행하였다. 본 연구의 실험결과 $CaBr_2+NaSCN+DEA$를 복합사용한 경우 $CaBr_2$, NaSCN의 단일사용에 비하여 시멘트량 및 혼화제의 사용에 따라 강도발현율이 증가되는 경향이 나타났으며, 단위 시멘트량 $330kg/m^3$ 이상의 조건에서 복합형태의 경화촉진제를 첨가하게 되면 기존 조강형 혼화제 또는 경화촉진제를 단일 사용한 것에 비하여 5MPa 발현시점이 12시간 정도 단축할 수 있는 것으로 확인되었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.41-49
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• 2018

본 연구에서는 준설토 활용을 촉진하고 지반개량을 최소화 하기위한 목적으로 연약지반에서 경량기포혼합토를 토공재료로 이용하여 실규모의 도로 성토체를 제작하고 그 재료특성과 거동을 분석하였다. 현장에서 배합된 시료의 실내시험 결과 공시체의 습윤단위중량은 양생 28일까지 거의 선형적으로 감소하였고, 특히 28일 양생 후 습윤단위중량은 양생 전 슬러리 상태의 약 81%로 감소되었으므로 향후 유사한 원료토의 배합설계시 활용이 가능하다. 일축압축강도는 기존의 연구와 같이 양생 14일을 기준으로 강도증가율이 감소하기 시작하였고, 시멘트 함유량이 많아질 경우 최대 압축강도 발생 후 적은 변형률 변화에서 강도가 급격히 감소하며, 통상보다 작은 축변형률 범위에서 최대강도가 발현되는 현상이 나타났다. 경량성토로 인한 원지반 천층부에서의 침하량은 토사성토의 약 1/2.75로서 성토재료의 단위중량 비율(1/2.7)과 일치함으로써 자중의 차이로 인한 침하량의 인과관계가 잘 나타났다. 또한 원지반 하부로 내려갈수록 토사 및 경량성토 사이의 침하량 차이가 크게 나타남으로써 침하종료 심도에 차이가 명확하게 나타났다. 경량성토 구간의 지중수평변위량은 토사성토 대비 약 15~20% 정도 작게 나타났고, 그 발생심도 또한 경량성토의 경우가 4.5~5.0m 가량 얕게 나타나 경량기포혼합토가 전단변형의 영향심도를 현저히 감소시키는 효과가 있음을 확인하였다.