• 제목/요약/키워드: 나노시멘트

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그래핀 옥사이드 혼입 고강도 시멘트 모르타르의 Interfacial Transition Zone (ITZ) 특성에 관한 연구 (Investigation on the Characteristics of Interfacial Transition Zone (ITZ) of High-Strength Cement Mortar Incorporating Graphene Oxide)

  • 임수민;조성민;유준성;임승민;배성철
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.343-350
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    • 2022
  • 최근 취성재료인 콘크리트의 강도 발현에 가장 불리하게 작용하는 영역인 골재와 시멘트 복합체 사이 Interfacial transition zone (ITZ) 성능 개선을 위해 나노 실리카, 탄소나노튜브, 그래핀 옥사이드(GO) 등 나노물질을 활용한 방안이 제시되고 있다. 나노물질 중에서 우수한 분산성을 가진 GO는 ITZ 영역에 높은 비율로 존재하는 Ca2+과 화학적 결합을 형성하여 일반강도 콘크리트 내 ITZ 성능 개선에 효과적인 것으로 보고되었다. 본 연구에서 미소수화열 분석 및 Scanning electron microscope 이미지 분석 기법을 활용하여 도출한 GO 혼입에 따른 수화 발열량 변화와 ITZ의 두께 변화 및 표준사 주변 공극 분포 변화를 통해 GO가 고강도 시멘트 모르타르 내 ITZ 특성에 미치는 영향을 조사하였다.

실리케이트계 반응성 나노소재의 시멘트 혼화재로써 적용 가능성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Applicability of Reactivity SiO2 Nano-Materials as Cement Composites)

  • 김원우;문재흠;백철우;양근혁
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.529-536
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    • 2021
  • 본 연구에서는 나노소재를 콘크리트용 혼화재로 사용 시 압축강도 증진효과를 실험적으로 분석하였다. 콘크리트용 배합설계를 위해 시멘트 비중 시험(KS L 5110) 방법을 이용하여 5종의 실리케이트계와 1종의 티타늄계 나노소재의 비중을 측정하였다. 그리고 BS EN 196-1의 시멘트 페이스트의 강도측정을 통해 K-value 산정하여 나노소재의 반응성을 검토하였다. 실리케이트계 나노소재 2종의 압축강도 증진효과 분석을 위해 건설용 혼화재 및 활성화재를 함께 사용하여 압축강도를 비교분석하였다. 본 연구에 사용한 실리케이트계 나노소재의 비중은 1.40 - 2.11 수준으로 OPC 대비 비중이 낮게 측정되었으며 나노소재의 반응성은 OPC 대비 7일차에 최대 1.22배, 28일차에 최대 1.12배 높게 분석됐다. 나노소재의 비중이 낮아 나노소재를 사용한 콘크리트의 단위중량은 2.08 - 2.24 수준으로 OPC 배합 2.26과 비교해 상대적으로 낮게 나타났다. 나노소재를 사용한 배합의 압축강도는 재령 28일 기준 81.47-101.34MPa로 건설용 혼화재 및 활성화재를 사용 시 OPC 배합과 비교해서 압축강도가 최대 47.5% 증가했다.

나노재료를 혼입한 시멘트 페이스트의 역학적 특성 (Mechanical Properties of Cement Paste with Nanomateirals)

  • 최익제;김지현;정철우
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.193-194
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    • 2020
  • Recently, as the use of high-performance concrete has become common, various problems related to high-performance concrete have become an issue. Among them, self-shrinkage of cement paste due to low water cement ratio is known to cause problems in the volume stability of concrete. To improve this, studies related to the mixing technology of cement-based materials and nano materials have been actively conducted. Looking at the results of prior research related to nano material mixing technology, generally, research results have been reported in which nano materials are incorporated into cement-based materials to improve material properties1). Among them, it was shown that the mechanical performance and various types of functionality of the cement composite are expressed. Among nano materials, carbon nanotubes (hereinafter referred to as CNTs) and graphenes are used in a mixture with cement-based materials. Accordingly, this study intends to compare the mechanical properties by incorporating various CNTs and graphene into cement paste.

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나노실리카와 나노칼사이트 혼입 석회석 소성 점토 시멘트(LC3) 페이스트의 기계적 성능 평가 (Assessment of the Mechanical Performance of Nano-Silica and Nano-Calcite Incorporated Limestone Calcined Clay Cement (LC3) Paste)

  • 김경률;조성민;배성철
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.151-152
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    • 2023
  • This study investigates the effect of nano-silica and nano-calcite on the hydration properties and mechanical performance of limestone calcined clay cement (LC3) paste. The pastes were synthesized by replacing limestone with nano-silica and nano-calcite in order to enhance the mechanical properties in both early and late stages of hydration. The nano-calcite enhanced the strength of LC3 pastes at 1 day of hydration, however, the strength decreased compared to the ordinary LC3 pastes afterwards due to excessive amount of carboaluminate produced in the pastes. On the other hand, nano-silica improved the mechanical properties of LC3 pastes at all ages of hydration. This is mainly due to the nucleation effect and pozzolanic reaction of nano-silica, affecting the early age and late ages of hydration, respectively. The nucleation effect of both nanomaterials were confirmed by the analysis of hydration heat, supporting the enhanced early age strength of nanomaterial incorporated LC3 pastes. Furthermore, the dense matrix was shown in the pore size distribution, and the increased C-S-H due to the pozzolanic reaction evidence the improved compressive and splitting tensile strength of nano-silica incorporated LC3 pastes.

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건식 및 습식 나노 혼화재를 사용한 시멘트 모르타르의 강도 특성 (Strength properties of Cement Mortar by the Nano admixture of dry process and wet process)

  • 김연희;최응규;박종근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.1452-1457
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    • 2011
  • 실리카흄과 이산화티타늄을 건식 및 습식방식에 의해 나노화하여 시멘트 모르타르의 강도특성실험을 수행하였다. 실험변수는 건식 및 습식 방식으로 제조된 혼화재를 각각 5,10,15,20%의 첨가율로 하였다. 그 결과 실리카흄과 이산화티타늄을 사용했을 때의 시멘트 모르타르 강도 특성이 유사하게 나타났으며 건식과 습식 혼화재의 비교에서는 습식 혼화재를 사용했을 때가 더 큰 강도 특성을 보였다.

TiO2 입자의 사이즈가 바인더젯 3D 프린팅 시멘트계 재료의 특성에 미치는 영향 (Effect of nano-TiO2 size on the properties of cement-based materials produced by binder jet 3D printing)

  • 유준성;리패기;배성철
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.188-189
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    • 2022
  • With the development of nano-reinforcement technology, TiO2 nanomaterials have received widespread attention as one of the additives without pozzolanic reaction, which can be used to improve the mechanical properties of cement-based materials. Meanwhile, with the development of additive manufacturing technology or known as 3D printing technology, its application in the construction field has also got noticed. Therefore, in this work, the effect of three sizes of TiO2 on the compressive strength of hardened cement-based materials fabricated by binder jetting 3d printing was evaluated. According to the results, the TiO2 particles with larger sizes can provide better reinforcement to the hardened cement due to its more significant filling effect.

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탄소나노튜브 분산에 활용된 유동화제 종류가 시멘트페이스트의 역학적 성능에 미치는 영향 (Evaluation on the mechanical perfomance of cement paste using to carbon nanotube dispersion solution prepared by different superplasticizers)

  • 박성환;김지현;정철우
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.95-96
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    • 2022
  • Carbon nanotubes has a positive effect on the mechanical properties, functionality, and durability of cement-based materials. In this study, carbon nanotube solutions mixed with two different types of superplasticizers were dispersed by high-pressure homogenizer, and used for preparation of cement paste. The 7and 28day compressive strength were evaluated.

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탄소나노튜브 분산용액을 혼입한 시멘트 페이스트의 특성 변화 (The Properties of Cement Paste Mixed with Carbon Nanotubes Dispersion Solution)

  • 박성환;김지현;정철우
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2021년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.201-202
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    • 2021
  • Currently, the domestic construction industry is trying to expand the range of building materials due to overload of growth. In particular, several studies are being conducted to make up for the weakness of building materials by solving problems such as reduction of tensile strength and brittle behavior of concrete. Among them, efforts to maximize the use of carbon nanotubes (CNT) that has excellent mechanical and electrical conductivity properties are continuing. However, CNT is hydrophobic and have a strong Van der Waals force between particles, making it difficult to obtain an effective dispersion state. Therefore, in this study, various kinds of surfactants like DOC (Sodium Deoxycholate), PVP (Polyvinylpyrrolidone), and PCE (Polycarboxylate ester) were added to improve the dispersibility of CNT, and analyzed the changes in the properties of the cement paste mixed with them.

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초음파처리를 통한 탄소나노튜브 분산용액 제조 및 시멘트 페이스트의 적용성 평가 (Production of Carbon Nanotube Dispersion Solution Using the Ultrasonic Treatment and Applicability Evaluation on the Cement Paste)

  • 박성환;김지현;정철우
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2021년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.174-175
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    • 2021
  • Currently, the construction structures become larger and more high-performance in modern society, demands for ultra-high strength and light weight construction materials are increasing rapidly. Therefore, this study aims to confirm the applicability of nanomixed cement supplemented with physical and mechanical properties using nanomaterials.Changes in compressive strength and properties were analyzed according to the ratio of cement paste and dispersant (PCE) made by ultrasonication of carbon nanotubes (CNT)

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