• 콘크리트학회지
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• 제6권6호
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• pp.151-158
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• 1994

본 연구에서는 수경성 시멘트 경화체의 구조적 결함인 휨강도를 향상시키시 위해 보통 포틀랜드 시멘트비를 0.1로 하여 혼합수량을 줄이고 수용성 고분자 물질인 Hydroxy Propy Methyl Cellulose(HPMC)를 첨가하여 시멘트입자의 윤활작용에 따른 균일한 분산효과와 결합효과를 얻도록 하였으며, twin roll mill로 혼련 성형하여 치밀하고 균일한 경화제 시편을 제조하였다. 이러한 고강도 시멘트 경화체의 휨강도는 약 96MPa, 탄성계수는 60GPa로 우수한 특성을 나타내었다. 고강도 시멘트의 고강도화 기구는 100${\mu}m$ 이상의 큰 기공제거 및 균열성장경로인 모세관 기공의 감소, 미수화 시멘트의 증가로 인한 탄성계수의 증가와 crack toughening(입자 가교, 고분자 섬유 가교, frictional interlocking)에 의한 파괴 인성의 향상 때문인 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제17권1호
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• pp.23-30
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• 2017

순환골재가 복토 및 성토용으로 활용되는 경우 순환골재 표면의 미수화 시멘트로부터 발생하는 높은 pH의 침출수는 환경에 큰 영향을 주는 요소이다. 본 연구에서는 이러한 높은 pH의 침출수를 방지하기 위해 순환골재의 효율적인 알칼리 제거 방안에 대해 실험적으로 비교분석 하였다. 실험결과 순환골재의 높은 알칼리성을 감소시키기 위해서는 단순 야적 및 물을 이용한 씻기 방법보다는 비료를 사용한 처리방법이 가장 유리한 것으로 나타났다. 또한, 본 연구에서는 비료의 종류인 인산암모늄과 이인산암모늄을 활용하여 순환골재를 중화시켰고 그 결과 약 3주 만에 pH 8의 중성에 가까운 순환잔골재를 얻을 수 있었다. 본 연구를 통해 순환골재를 토공사용으로 사용할 때에 보다 환경에 안전한 지속가능한 재료로서 활용하는 데에 기여할 것으로 예상한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.235-242
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• 2022

CNT 보강 시멘트 페이스트의 침투 임계점은 자기감지 콘크리트의 감지 성능 극대화를 위한 최적 CNT 혼입량과 밀접한 관련이 있다. 하지만 침투임계점은 사용된 시멘트, CNT 그리고 물 시멘트 비에 따라 다양한 값을 가지며, 이를 얻기 위해서는 실험기반의 다수의 시행착오가 불가피하다. 이 연구는 CNT 보강 시멘트 페이스트의 침투 임계점 예측을 위한 침투 시뮬레이션 모델을 제안하였다. 제안된 모델은 CNT 그리고 시멘트 특성을 사용하여 CNT 혼입량에 따른 침투를 시뮬레이션할 수 있으며, 이를 위해 응집된 CNT 입자 수 개념이 사용되었다. 침투 시뮬레이션 과정은 미수화 시멘트 페이스트 모델 형성, CNT 랜덤분산, 그리고 침투 조사의 순서로 구성된다. 시뮬레이션에는 물 시멘트 비가 0.4-0.6인 CNT 보강 시멘트 페이스트가 사용되었으며, 시뮬레이션 된 침투 임계점은 문헌 결과 대비 최대 7.5 %의 시뮬레이션 잔차율로 높은 정확도를 보였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.145-152
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• 2023

본 연구에서는 알칼리 이온의 침출을 완화하기 위해 전기화학적 처리로 100일 동안 수중 환경에 침지된 시멘트 페이스트의 표면을 현미경으로 관찰하였다. 계면 영역에서의 미수화물 입자와 공극률을 정량적으로 평가하기 위하여 주사 전자 현미경을 통해 후방 산란 전자(BSE) 이미지를 얻었다. 그 결과, 전기화학적 처리에 의해 표면부의 공극률이 크게 감소한 반면, 전하 상태에서 제한된 수화반응에 의해 미수화 입자는 다소 증가한 것으로 나타났다. 전기화학적 처리에서, C-S-H 겔에 존재하는 Ca²⁺ 이온은 공극수 내의 OH^- 이온과 Ca(OH)₂ 형태로 침전되어 C-S-H 겔을 낮추면서 동시에 Ca(OH)₂를 증대시킬 수 있다. 실질적으로 알칼리 침출에 대한 위험성은 전기화학적인 처리 하에서 제한된 이온화 매트릭스에 의해 감소될 수 있다.

• 한국결정성장학회지
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• 제23권3호
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• pp.152-160
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• 2013

발전소에서 발생되는 산업부산물인 석탄재는 포집방법에 따라 크게 저회와 비산회로 구분되는데, 순환유동층 연소방식에서 발생되는 비산회는 탄산화 반응 인자인 Ca 성분을 다량 포함하고 있다. 탄산화 반응 인자가 풍부한 비산회를 시멘트에 일정량 치환하여 제조한 경화체를 초임계 이산화탄소($CO_2$) 분위기조건에서 반응시켜 제작된 경화체의 기계적 물성향상을 도모하였다. 시멘트 대비 비산회 치환량을 10~40 %까지 10 % 단위로 4수준으로 하여 경화체를 제작하였으며 각각 3, 14, 28일 동안 양생하여 각 양생일 마다 탄산화를 진행하였으며 공정조건 변수로 탄산화 시 발생되는 수분과 미수화 반응물의 추가적인 포졸란 반응을 유도하기 위하여 탄산화 후 7일 동안 추가양생을 실시하였다. 공정조건의 변화를 변수로 둔 경화체의 무게변화율, TG/DTA 분석, 1 % 페놀프탈레인 알칼리성 측정을 통하여 탄산화 진행여부를 확인하였으며, 경화체의 압축강도 측정을 통해 기계적 물성향상을 분석하였다. 임계 탄산화 후 7일간 추가 양생시킨 녹색 건자재의 기계적 물성은 추가 양생하지 않은 시편과 비교해 44 % 향상되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제34권2호
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• pp.163-170
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• 1997

대표적인 무기계 지연제인 규불하마그네슘(MgSiF6.6H2O)을 시멘트 수화반응시 첨가했을 때의 수화반응의 지연 효과 및 특성과 수용액 이온농도 변화 고찰하기 위하여 규불화마그네슘을 시멘트 질랴의 0.3wt%에서 5wt%까지 변화시키면서 그 영향을 연구 검토하였다. 시멘트 모르타르의 flow는 지연제의 첨가에 따라 감소하는 경향이 있으며 응결 시간은 지연제의 첨가량에 따라 지연되었다. 모르타르의 압축 강도는 지연제의 첨가량에 따라 3일, 7일까지는 지연제를 첨가하지 않은 plain mortar에 비하여 약간 낮은 강도를 나타내나, 시간이 지남에 따라 회복되어 28일이 지나면 plain 모르타르와 같은 강도를 나타낸다. 규불화마그네슘이 첨가되면 수화 초기 단계에서 시멘트로부터 용출된 알카리 이온과 반응하여 K2SiF6의 생성이 일어나며 그와 동시에 Ca++와 F++와의 반응에 따라 CaF2화합물이 생성됨을 확인하였다. 이때 생성된 K2SiF6 및 CaF2생성물의 비표면적은 대단히 컸으며 이들 물질이 수화반응 초기에 미수화 시멘트시 입자 표면에 생성되어 시멘트의 수화가 지연되는 것으로 검토된다. 또한 수화초기의 수화용액의 Ca++ 및 K+이온 농도의 저하 역시 포틀랜드 수화반응속도를 지연시켜 주는 이유가된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권1호
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• pp.9-16
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• 2015

친환경 건설 재료의 일환으로 고로슬래그 미분말을 다량치환한 콘크리트에 대해 재생골재를 이용해 잠재수경성 반응을 활성화 시켜 콘크리트로서의 활용방안 모색과 탄산화를 저감시킬 목적으로 다양한 기밀성 향상재를 표면에 부착하여 탄산화 저감효과를 측정하였다. 재생골재의 사용은 표면의 모르타르 및 미수화 시멘트로 인해 고로슬래그 미분말을 다량 치환한 콘크리트에 양호한 영향을 미친 것으로 판단되었다. 콘크리트 표면의 기밀성 향상재에 따른 탄산화 저감 효과는 기밀성 향상재 종류와 상관없이 콘크리트 표면에 효과적으로 부착되어 있는 경우라면 모두 양호한 탄산화 저감 성능을 나타내었다. 그러므로 시공이 용이하고 취급이 간편하며 콘크리트 표면에서 장기간 양호한 내구성을 발휘하는 기밀성 향상재로 선시공 1중 에어캡이 가장 양호한 방법으로 판단되었으며, 추가적으로 단열성능을 고려하였을 때에는 선시공 2중 에어캡이 효율적인 방법으로 생각해 볼 수 있었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제12권2호
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• pp.161-168
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• 2012

본 연구는 지반매립재 용도를 대상으로 무 시멘트 상태에서, RA 사용 FA 모르타르의 특성에 미치는 RP 치환율의 영향을 검토하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저, W/B 및 공기량은 RP 치환율이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 압축강도는 재령 14일 이전 초기 재령에서는 강도가 거의 발휘되지 못하였으나, 재령 14일을 기점으로 28일에 이르러서는 약 1.5~2.0 MPa 정도의 강도 값을 나타내었다. 양생온도 $20^{\circ}C$의 경우 RP 치환율 100 %를 제외한 모든 수준에서 순수 FA에 비해 RP 치환율이 증가할수록 강도는 증가하였는데, RP 25 %에서 최고 강도값을 나타내었다. 양생온도 $35^{\circ}C$에서는 $20^{\circ}C$보다 RP 치환율이 작을수록 온도의존성이 큰 것으로 나타났다. 한편, SEM분석결과, 순수 FA에서도 일정 재령이 경과하면 RA의 알칼리 자극으로 포졸란 반응이 생성되어 조직이 치밀화됨을 확인할 수 있었고, RP 치환율 25 %일 때 RP의 미수화 시멘트 입자의 수화 및 FA의 포졸란 반응으로 수화물이 가장 밀실하게 생성되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.463-469
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• 2016

본 연구에서는 팽창재-팽윤재-결정성장 촉진제로 구성된 자기치유 재료(SH-PO-0)와 칼슘이온 용출을 촉진하는 인산염계 혼화재(PO)를 첨가한 자기치유 재료(SH-PO-5, 15, 30)를 사용한 모르타르의 압축강도 및 투수성능을 평가하였다. SH-PO-0는 OPC 대비 28일 압축강도는 9% 감소하였지만, 투수량 감소비는 OPC 대비 현저히 낮아, 자기치유 재료의 유효성을 확인하였다. PO의 첨가량이 증가함에 따라 압축강도는 감소하고, 초기재령에서 투수성능은 개선되는 경향을 나타내었고, 적정 PO 치환율은 15% 수준이었다. SH-PO-15는 SH-PO-0 대비 28일 압축강도는 8% 이내에서 감소하였고, 초기 재령에서 투수성능이 더욱 개선되었으나, 장기재령까지 이어지지는 않았다. SEM-EDS분석에 의해 SH-PO-15의 칼슘 이온량이 더 많이 고정화되어 있음을 확인하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제13권6호
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• pp.602-608
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• 2013

본 연구에서는 BS다량 치환 콘크리트의 알칼리자극제로서 순환골재 및 고분말도의 FC를 복합 사용한 콘크리트의 제반 공학적 특성 및 미시적 분석을 실시하였다. FC 치환에 따른 슬럼프 및 공기량은 큰 차이가 없었으며, 응결시간은 FC 치환에 따라 비례적으로 단축되는 것으로 나타났다. FC 치환에 따른 압축강도는 고분말도의 FC가 치환됨에 따라 촉진된 수화반응 및 순환골재의 미수화 시멘트의 알칼리 용출로 인해 BS의 잠재수경성 반응을 촉진시켜 초기 및 28일 재령에서의 Plain 대비 강도저하를 상당부분 회복할 수 있었으며, 특히 향후 재령이 경과함에 따라 포졸란 반응의 활성화로 추가적인 강도향상이 기대된다. 탄산화 저항성의 경우 큰 차이가 없으며, 세공분포의 경우 FC 치환률이 증가함에 따라 $0.1{\mu}m$이하의 미세 공극분포가 급격히 증가하는 경향을 보였고, SEM 측정결과 FC 치환에 따른 7일 및 28일에서의 C-S-H 및 $Ca(OH)_2$의 생성을 확인하여 FC가 BS 다량치환 순환골재 콘크리트의 알칼리 자극에 기여함을 확인 할 수 있었다.