In Korea, more than 30,000 tons of waste Styrofoam are produced every year. Styrofoam is spent more than 500 years decomposing during the reclamation process, so it needs to be recycled. The recycling rate of waste styrofoam continues to be the third highest in the world, but it is lower than that of Germany and Japan. Therefore, measures are needed to increase the recycling rate of waste Styropol. Another problem is that cement is mainly used in existing lightweight foam concrete. However, large amounts of CO2 from cement-producing processes cause environmental pollution. Currently, Korea is increasing its greenhouse gas reduction targets to cope with energy depletion and climate change, and accelerating efforts to identify and implement reduction measures for each sector. In 2013 alone, about 600 million tons of carbon dioxide was generated in the cement industry. Therefore, this study replaces CO2 generation cement with furnace slag fine powder, uses crude steel cement for initial strength development of bubble concrete, and manufactures hardening materials to study its properties using waste styrofoam. As a result of the experiment, the hardening agent replaced by micro powder of furnace slag was less intense and more prone to absorption than cement using ordinary cement. Further experiments on the segmentation and strength replenishment of furnace slag are believed to contribute to the manufacture of environmentally friendly lightweight foam concrete.
본연구(本硏究)는 기포제(起泡劑)가 경량(輕量) 콘크리트의 제조(製造)와 그 성질(性質)에 미치는 영향(影響)을 연구(硏究)하기 위하여 기포(起泡) 모르터의 압축(壓縮), 인장(引張) 및 휨 강도시험(强度試驗)과 흡수율시험(吸水率試驗)을 배합별(配合別), 기포제별(起泡劑別)로 실시(實施)하였으며, 본(本) 시험(試驗)의 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 압축(壓縮), 인장(引張) 및 휨 강도(强度)는 각기포제(各起泡劑)에서 빈배합(貧配合)보다 부배합(富配合)일수록, 기포제첨가량(起泡劑添加量)이 증가(增加)할수록 저하(低下)하는 경향(傾向)을 보였고, 기포제첨가량(起泡劑添加量)이 0.75%에서 강도저하(强度低下)가 크게 나타났으며, 강도(强度)의 저하율(低下率)은 J. A, D 기포제(起泡劑) 순(順)으로 높게 나타났다. 2. 배합비(配合比) 1:1, ${\sigma}_{28}$, 기포제첨가량(起泡劑添加量) 0.75%에서 압축강도(壓縮强度)가 기포제(起泡劑) D는 34.9%, 기포제(起泡劑) A는 47.8%, 기포제(起泡劑) J는 86.8%의 감소(減少)를 나타내고 있으며, 인장강도(引張强度)에서 기포제(起泡劑) D는 14.8%, 기포제(起泡劑) A는 20.2%, 기포제(起泡劑) J는 77.9%의 감소(滅少)를 나타내었고, 휨 강도(强度)에 기포제(起泡劑) D는 19.9%, 기포제(起泡劑) A는 35.0%, 기포제(起泡劑) J는 79.1%의 감소(減少)를 보이고 있어, 압축강도(壓縮强度)가 인장강도(引張强度) 및 휨 강도(强度)에 비(比)하여 강도(强度)의 저하율(低下率)이 높게 나타나는 경향(傾向)을 보였다. 3. 흡수율(吸水率)은 각기포제(各起泡劑)에서 부배합(富配合)보다 빈배합(貧配合)일수록, 기포제첨가량(起泡劑添加量)이 증가(增加)할수록 높게 나타나는 경향(傾向)을 보였고, 각배합(各配合)에서 수침초기(水浸初期)에 흡수율(吸水率)이 높게 나타났으며, J, A, D 기포제(起泡劑) 순(順)으로 흡수율(吸水率)이 높게 나타났다. 4. 시멘트 모르터에 기포제(起泡劑)를 첨가(添加)하였을 때 강도저하(强度低下)는 부득이(不得已)한 것이지만 경량성(輕量性), 단열성(斷熱性), 보온성(保溫性), 방음성(防音性), 내화성(耐火性)을 기대(期待)할 수 있기 때문에 저강도(低强度)를 요(要)하는 곳에 이용(利用)이 가능(可能)하다고 생각된다.
The characteristics of lightweight cellular concrete has much influence on the compressive strength and flow from the design of mixture. This study is to investigate the characteristics of the compressive strength and flow for the mixture of lightweight cellular slurry. KS F 4039 was compared to the construction system and quality for lightweight cellular comcrete of floating floor. As the result of this study, the standard of the compression strength for target slurry have to lower and an upper limit of flow was judged to be 230mm
건물에서 에너지 손실이 가장 큰 부위는 외피로서, 이 부분의 에너지 손실을 감소하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으나 이는 대부분 창호 및 단열재를 사용한 연구이며 건물 외피의 70% 이상을 차지하고 있는 콘크리트에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 건물의 에너지 손실을 최소화하기 위해서는 콘크리트 자체에서 단열성능을 확보할 수 있어야 하며 이에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 보통콘크리트보다 열전도율을 2배 이상 개선시킨 구조용 단열성능향상 콘크리트 개발 연구의 일환으로 마이크로기포제, 규조토 미분말, 경량골재를 사용하였으며, 콘크리트 내부공극을 다량확보하여 열전도율을 낮추고자 하였다. 실험결과, 슬럼프와 공기량은 양호한 결과를 나타내었으며, 단위용적질량에서는 마이크로기포제를 사용한 모든 배합에서 보통콘크리트보다 14.3~35.1 % 감소된 결과를 나타내었고 압축강도는 단열성능 향상 재료를 사용하여 다소 감소하는 경향을 나타내었으나 본 실험의 목표 강도(24MPa)를 모두 만족하였다. 또한 열전도율은 보통콘크리트 대비 최대 2배 이상 개선된 결과를 나타내었다.
본 연구에서는 압축강도 24MPa 이상 열전도율이 기존 콘크리트보다 2배 감소된 구조용 단열성능 향상 콘크리트를 개발하고 현장적용하기 위한 실험을 진행하였다. 슬럼프 및 공기량 시험결과 Plain과 규조토 미분말을 사용한 배합은 경과시간에 따라 슬럼프와 공기량 저하가 나타났으며, 마이크로기포제를 사용한 배합은 슬럼프와 공기량 저하가 나타나지 않았다. 또한 단열성능 향상 재료를 사용한 배합의 단위용적질량은 Plain 대비 감소하였다. 압축강도는 단열성능 향상 콘크리트가 Plain보다 감소한 결과를 나타내었으나 목표강도 24MPa를 만족하였으며, 열전도율은 Plain보다 감소하는 경향을 보였다. 단열성능 향상 콘크리트의 동결융해 저항성은 Plain과 유사하였고, 중성화 저항성은 규조토 미분말을 사용한 배합이 재령 4주에 Plain과 유사했으며, 마이크로기포제를 사용한 배합은 Plain보다 중성화 저항성이 저하되었고, 길이변화율은 Plain보다 전체적으로 증가되었다.
현대에 가장 널리 쓰이는 건축 재료인 콘크리트는 기술의 지속적인 발전에 따라 고강도화 뿐만 아니라 인성 및 연성의 증가, 경량화와 같은 구조적 성능의 향상이 되었다. 또한 인간의 삶의 질이 향상됨에 따라 감성을 충족시킬 수 있는 것에 대한 수요의 급증으로 건축용 외장패널 그리고 건축의 경계를 넘어 인테리어 소품으로까지 다양하게 쓰이는 추세이다. 국내에서는 플라스틱 봉을 삽입하여 빛과 콘크리트의 결합으로 사용자의 감성을 자극하는 빛 감성친화형콘크리트(LEFC)를 개발하였으나, 높은 단위중량으로 인한 현장에서의 시공성 한계를 보여주었다. 이에 본 연구에서는 LEFC에 기포제를 적용하여 단위중량을 감소시켜 경량화를 달성하고 휨 성능 향상을 위해 두 가지 유기섬유(Nylon Fiber, Polyvinyl Alcohol)를 혼입하여 비교분석하였다. 마지막으로 플라스틱 봉 삽입으로 인한 콘크리트 비표면적 손실 및 봉과의 부착력 감소로 인한 휨 강도 변화를 봉의 직경(5mm, 10mm)과 간격(10mm, 15mm, 20mm)에 따른 변수를 적용한 예측 모델을 제안하고자 한다.
This study discussed the prevention of the spalling and improvement of the fire resistance performance how to fill up lightweight foamed concrete on high strength RC column attached with the stone panel. The destructive spalling extremely occur caused by sudden high temperature and increased vapor pressure corresponding to falling the ston panel at all RC column, and the steel bar is exposed. The stone panel fall off about 30 minutes and spalling occur about 70 minutes on Plan RC column, fire endurance paint, and fire endurance mortar, so it can be confirmed that fire endurance paint and mortar, which is used as fire endurance material, are not effective. In the other side, it can be protected from fire about $120{\sim}140$ minutes when the lightweight foamed concrete is used as fire endurance material. For the weight loss after the fire test, plain is 33, fire endurance paint is 37%, and fire endurance mortar s 40.7%. And W/B 60%-3 is 53.4%, 60%-1.5 is 40.1%,65%-3 is 39.4%, and 65%-1.5% is 47.1. Overall, the weight loss of the plain is lower than that of the lightweight foamed concrete.
발수제의 유무와 알루미늄분말의 분말도 및 첨가량을 조절하여 비중을 0.4에서 0.7로 변화시켜 비중과 ALC의 기초물성, 내동해성 및 내구성과의 관계를 조사하였다. 압축 및 인장강도는 비중이 0.4에서 0.7로 증가함에 따라 발수제의 첨가량에 관계없이 증가하였고 발수제의 첨가량이 증가하면 내동해성은 개선되었으며 흡수율은 감소하였다. 입경이 작은 AI분말을 이용항 제조한 ALC의 박리에 의한 체적감소율은 낮게 나타났으며 일면동결지속시험 및 기중동결수중융해시험에서도 내동해성이 우수한 것으로 나타났다.
This study is investigated the strength properties of ALC(Autocalved Lightweight Concrete) using SPS(Stone Powder Sludge), to develop recycling technique of SPS. At a given replacement percent of SPS and addition percent of foam, the results show that its the strength properties are equal or higher than the quartz used in a raw material of ALC, and it is also found that the addition percent of the foam and the strength properties have a certain relation of linear.
Recently the new inorganic sound-absorbing material manufacturing techniques have introduced. These mainly is plentifully used in the place where the noise damage becomes problem in life environment, partitioning of the apartment, the railroad and the express highway, school and the residential quarter neighboring area etc. While the sound-absorbing material has vast quantity of open pore, sound insulation material, used in the apartment and high building in order to prevent the sound between layers, has suitable quantity of closed pore. The fly ash is widely used in the cement materials and the concrete binder material. The bottom ash, however, is rarely used for the grain size is big and multiform with unburning carbon ingredient. In this paper, the practical field tests and the results on the sound reduction properties of formed concrete using bottom ash are described.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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