• 토지주택연구
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• 제15권1호
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• pp.147-156
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• 2024

본 연구는 시멘트 클링커 제조에 사용되는 탄산염 광물인 석회석(CaCO₃)을 CO₂가 결합되어 있지 않은 탈탄산 원료를 사용하여 제조 공정 중에 발생하는 CO₂를 저감하고자 하는 연구로 다양한 산업부산물 중 폐콘크리트에 부착되어 있는 시멘트페이스트를 이용하고자 하였다. 일반적으로 시멘트용 석회석은 최소한 CaCO₃의 함유량이 80% 이상(CaO, 44% 이상)의 것을 사용해야만 시멘트 클링커의 품질을 확보할 수 있다. 하지만 폐콘크리트 미분말의 CaO 함량은 평균 20% 정도로 시멘트 클링커 원료로 사용하기 위하여 CaO 함량을 35% 이상으로 조성비를 올려줘야 이용이 가능하다. 따라서 폐콘크리트 미분말의 조성 광물 경도차이를 이용하여 경도가 상대적으로 낮은 CaO 형태의 광물을 선택적으로 분쇄하여 분급 및 체가름을 할 경우 CaO 함량을 35% 이상 상승시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 분쇄 공정을 통해 경도가 상대적으로 낮은 CaO를 함유한 광물들을 선택적으로 분쇄하여 효율적으로 CaO와 SiO₂ 외 기타 성분을 분리하는 최적 조건에 대하여 실험적 및 통계적으로 검토·분석하였다. 시멘트 크링커 원료로서 탈탄산된 35% 이상 CaO를 함유한 폐콘크리트 미분말 제조를 위한 최적 분쇄 조건 실험 결과, 분쇄 시간 5분 이내, 피분쇄물 종류 30mm, 피분쇄물양 1.0 이상이 최적 조건인 것을 알 수 있었지만 단일 입도의 분쇄물이 아닌 혼합입도의 분쇄물에 대한 검토가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.106-113
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• 2010

본 연구에서는 고로슬래그 미분말 제조시 혼입되는 최적의 석고량을 도출하고, 분말도 및 제조환경에 관한 제반물성을 실험적으로 검토함으로서 고로슬래그 미분말의 품질향상 방안과 사용성 확대를 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 실험결과, 유동성은 석고첨가량이 높을수록 저하하는 경향이었고 천연석고와 석회 소성슬러지의 경우에는 첨가량 2.6%이상에서 KS 기준을 만족하지 못하였다. 압축강도는 인산석고, 탈황석고, 불산석고의 화학석고가 초기 강도가 높게 형성되었고 석회 소성슬러지와 석회석 미분말은 강도발현에 큰 영향이 없는 것으로 분석되었다. 분말도가 높아지면 유동성이 감소하고 압축강도는 증가하기 때문에 석고첨가량을 2.0%이하로 관리하는 것이 경제적일 것으로 판단된다. 저온에서는 불산석고, 고온에서는 탈황석고가 유동성 확보에 유리한 것으로 나타났고 동절기인 $10^{\circ}C$에서는 2.6%, 서중기인 $30^{\circ}C$에서는 2.0%이하로 사용하는 것을 적정 사용량으로 결정하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.113-116
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• 2007

본 연구는 폐유리 미분말의 아스콘용 채움재로써의 성능을 평가하기위해서 수행되었으며, 상대적인 특성을 평가하고자 현재 국내에서 아스콘용 채움재로 많이 사용되고 있는 석회석분과 제강 더스트 혼합물의 물리적 성능을 비교 평가하였다. 실내 공용성은 마샬 안정도, 간접인장강도, 회복탄성계수, 휠트랙킹 시험을 수행하였고 수분에 대한 저항성은 마샬 잔류안정도와 수분민감도 시험을 통해서 평가하였다. 이상의 실내 실험을 통해서 폐유리 미분말을 채움재로 첨가한 혼합물은 기존의 제품인 석회석분, 제강 더스트 혼합물과 동등한 성능을 발휘하는 것을 확인하였고, 수분 민감도의 경우에는 폐유리 미분말 혼합물이 가장 높은 저항성을 나타내고 있는 것을 확인하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권2호
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• pp.181-191
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• 2024

석회석은 시멘트의 주원료로써 90% 이상을 사용하고 있으며, 고온 소성 과정에서 및 석회석의 탈탄산 반응으로 많은 양의 CO₂를 배출한다. 이에 석회석 사용량 저감을 위해 원료를 대체할 수 있는 부산물에 관한 연구들이 진행 중이다. 또한 광물 탄산화는 기체인 CO₂를 탄산염 광물로 전환하는 기술로 산업시설에서 배출되는 CO₂를 포집하여 광물로 저장 및 자원화할 수 있다. 한편, 건설폐기물은 계속적으로 증가하는 추세로, 폐콘크리트는 많은 부분을 차지하고 있다. 폐콘크리트는 파쇄 및 분쇄를 통해 순환골재로써 활용되고 있으나 이때 발생하는 폐콘크리트 미분말은 유효하게 재이용 되지 못하고 대부분 폐기 또는 매립되는 실정이다. 이에 본 연구에서는 폐콘크리트를 석회석 대체재로써 활용하여 광물 탄산화 기술을 적용할 수 있는 이산화탄소 반응경화 시멘트 제조 가능성을 확인하고자 한다. 폐콘크리트 미분말 치환율 및 이산화탄소 반응 경화 시멘트의 주요 광물이 생성되는 조건인 SiO₂/(CaO+SiO₂) 몰비에 따른 광물 분석 결과, 폐콘크리트 미분말 치환율과 SiO₂/(CaO+SiO₂) 몰비가 높을수록 주요 광물인 Pseudowollastonite와 Rankinite 생성량이 증가하였다. 또한 세 가지 SiO₂/(CaO+SiO₂) 몰비에서 공통적으로 폐콘크리트 미분말을 50% 치환한 경우 Gehlenite가 생성되었으며, 생성량 또한 유사하였다. 이는 콘크리트 미분말에 함유하고 있는 Al₂O₃ 성분이 CaO와 SiO₂와 반응하여 Gehlenite가 합성된 것으로 판단된다. Gehlenite의 경우 Pseudowollastonite와 Rankinite와 같이 광물 탄산화를 통해 탄산염 광물인 CaCO₃를 생성하는 산화물로써 이는 Al₂O₃가 함유된 산업부산물을 원료로 사용하는 경우 이산화탄소 반응경화 시멘트의 광물로써 활용이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.23-30
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• 2008

UHPCC는 고성능, 고강도와 우수한 역학적 특성을 지니고 있다. UHPCC는 동일한 하중 하에서 타 재료에 비해 단면을 축소할 수 있는 장점이 있으나, 보통콘크리트에 비해 외국에서 수입하는 실리카흄이 많이 사용되는 배합이 되어 제작비용을 증가시키는 원인이 된다. 최밀 충전구성에 의한 UHPCC의 우수한 역학적 특성은 분체에 해당되는 아주 가는 입경의 골재를 치환함으로서 변화시킬 수 있다. 본 연구는 실리카흄과 실리카플로우를 석회석 미분말로 치환된 UHPCC의 특성을 파악하고자 한다. 본 실험 시편은 치환종류에 따라 크게 세 가지로 분류한다. 압축강도와 플로우를 비교 검토하였으며, SEM, XRD와 NMR 방법등을 사용하여 미세조직과 수화반응 현상을 분석하였다. 결론적으로 석회석 미분말로의 치환은 UHPCC 구조부재의 시공 단가를 감소시키며, 굳지 않은 UHPCC의 특성을 향상시키는 유용한 치환이 된다고 볼 수 있다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.230-231
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• 2017

The addition of a limestone filler(LF) to fill into the voids between cement and aggregate particles can reduce the cementitious paste volume. This paper aim to evaluate the influence of LF contents on the hydration kinetics and compressive strength. Hydration kinetics were evaluate using heat of hydration, ignition loss and thermal analysis. The heat of hydration was measured using Isothermal Calorimetry. The degree of hydration was measured using ignition loss. Hydration product analysis was carried out by Thermal Gravimetric and Differential Thermal Analysis. The results show that the addition of LF reduces not only the initial setting time and heat of hydration peak, also degree of hydration and rate of strength development at early age increase with the addition of LF. It can be concluded the LF fills the pore between cement particles due to formation of carboaluminate, which may accelerate the setting of cement pastes.

• 자원리싸이클링
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• 제3권3호
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• pp.32-49
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• 1994

포항제철소에서 발생되는 석회석슬러지의 기본탄산계 특성중의 일부분인 수화반응 연구를 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 석회석슬러지는 광물조성상 calcite이며 고품위(CaO 51%) 미분말(15~22$\mu\textrm{m}$) 석회석으로 보통탄산칼슘 영역 (-3mm + 325mesh)에 속하는 것으로 분류되었다. 2. 석회석슬러지는 수세슬러지와 소성로 습식집진 dust의 혼합슬러지이며 약 8:2의 비율로 구성되어 있다. 수차례 시료채취한 소성로 습식집진 dust는 전형적인 calciteduTdmsk 실조업에서는 일부 열분해 시작한 quick lime과 다시 집진수와 수화된 slaked lime의 혼재가 예상되므로 두 공정 슬러지의 분리로 석회석슬러지의 품위를 향상시킬 수 있다. 3. 석회석슬러지를 소성, 수화하여 제조된 slaked lime의 각종 수화반응기 종류별에 변화에 대해 검토하였다. 일반적인 기계적인 교반기인 magnetic stirrer의 shaking incubator, ultrasonic vibration reactor을 비교 검토한 결과 ultrasonic vibration reactor에서 격렬하지 않은 수화반응과 타반응기 보다 미세한 분체생성 및 균일한 입도분포의 특징을 갖고 있었다. 4. Ultrasonic vibration reactor에서 미분말의 slaked limetod성에 최적인 광액 농도는 10wt%이하였으며, 수화완료 시간도 5~10분으로 타반응기 보다 짧았다. 5. 석회석슬러지는 천연산 석회석을 원료로 한 경우 10~20$\mu\textrm{m}$의 불균질 slaked lime 분체를 생성에 반해 석회석슬러지는 균일한 1~5$\mu\textrm{m}$ 분체를 생성하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2018년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.189-190
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• 2018

This study produced Portland limestone cement at the rate of limestone substitution by grinding limestone and clinker together, and it conducted an XRD analysis to determine the sign language response structure as a basic study on Portland Limestone Cement. As a result of the XRD analysis, the higher the substitution rate of limestone, the more likely it is that the detection rate of ettringite is decreased. Additionally, we could see that the production volume of Mono-carbonate was increasing.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.75-80
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• 2002

This study is to investigate the characteristic on the resistance of chloride infiltration concrete containing limestone powder The variables are the substitution ratio of slag powder and limestone powder. In order to study the effect slag powder and limestone powder, all mixtures were prepared at a fixed water/cement ratio, slump, and entrained air quantity. As results show that the strength and the resistance of chloride infiltration in concrete substitution 10%, 20% limestone powder, and 30%, 40% slag powder are positive.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.267-270
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• 1999

In this paper, the application of limestone powder, which produced by being gathered electrically in the process of manufacturing of cement, to high fluidity concrete are investigated. According to the experimental results, especially, high viscosity and the loss of air content are accomplished by applying limestone powder as the partial substitution of fine aggregates. In case of hardened concrete, high compressive strength can be achieved by using limestone powder.