• 콘크리트학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.581-586
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• 2005

고성능 콘크리트는 단위 시멘트량이 많기 때문에 초기재령에 있어서 시멘트의 급속한 수화반응으로 인해 시멘트 경화체는 자기수축이 발생하게 된다. 이러한 자기수축 변형이 발생한 부재가 외부 또는 내부 구속 상태에 있을 경우에는 수축균열이 발생하게 되며, 이러한 초기재령에 발생한 수축균열은 콘크리트 구조물의 미관 및 내구성 저하를 초래하기 때문에 이를 억제하는 것은 매우 중요하다. 한편, 이러한 고성능 콘크리트의 자기수축을 저감시키는 방법으로서 팽창재의 혼입에 의한 수축보상이 있는데 자기수축 저감에 유효한 것으로 알려져 있다. 그러나 지금까지의 팽창재에 의한 고성능 콘크리트의 자기수축에 관한 연구는 실험에 근거한 연구로서 정량적인 연구가 아닌 정성적인 연구가 대부분 이었다. 이러한 팽창재에 의한 고성능 콘크리트의 자기수축 저감량을 정량적으로 평가하기 위해서는 팽창재의 수화반응 모델부터 시작하여 팽창재에 의한 시멘트 경화체의 팽창 모델을 구축할 필요가 있다. 따라서, 본 연구에서는 초기 재령의 자기수축 저감을 목적으로 초기재령에서 빠른 팽창력을 발휘하도록 재료 설계된 에트링가이트-석회 복합계를 대상으로하여, 팽창재의 입도분포 및 수화의 진행에 따른 인접겔과의 접촉을 고려한 팽창재의 수화반응모델을 제안하였다. 또한, 제안된 팽창재의 수화반응모델을 실험적으로 모델의 타당성에 대해서 검토한 결과, 본 연구에서 제안한 팽창재의 수화반응 모델은 실험치를 양호하게 평가할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.118-125
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• 2002

콘크리트는 수화과정을 통하여 재료가 성숙되고, 경화된다. 수화의 진행은 엄밀한 의미에서 재령에 의하지 않고 수화도에 의해 제어되므로, 경화가 진행되는 콘크리트의 모든 재료특성과 미세구조 형성과정은 수화도에 의해 정식화되는 것이 바람직하다. 기존 연구는 주로 양생온도가 수화발열속도에 미치는 영향을 고려한 반응함수 개념을 주로 사용하였고, 또한 내부 수분상태의 영향을 습도함수의 형태로 고려한 연구결과는 실제 수화기구를 반영하지 못하고 단지 각 연구자의 실험조건과 배합조건에만 부합하는 결과를 보인다. 따라서 본 연구는 기존 제안식의 단점을 보완하기 위하여 수화기구와 미세구조 형성 과정에 기초하여 반응속도함수를 모델링하였다. 수화반응속도는 온도 및 수분상태에 따라 변화하므로, 본 연구에서는 수화발열 속도에 영향을 미치는 인자로, 시멘트 종류, 물-시멘트비 등의 배합특성과 양생온도 빛 세공조직의 내부수분상태를 고려하였다. 똔 연구에서 제시한 콘크리트의 수화도 예측모델은 기존의 온도영향만을 주로 고려하는 반응속도함수를 콘크리트내부의 수분분포 상태를 고려하여 모델을 개선하였으며, 이는 실제 측정한 수화도에 매우 근접하여 그 유용성을 검증하였다. 또한 수화도의 정의와 제시한 모델을 이용하여 콘크리트 요소내의 온도, 습도 덴 수화도를 수치적으로 결정하여 단열온도상승곡선을 정확히 모사 할 수 있었다. 제안된 모델은 수화가 진행되는 콘크리트의 여러 역학적 특성 및 미세구조 형성과정을 적절히 표현하고, 수화과정이 온도 및 습도상태를 결정하는 초기재령 콘크리트의 단면 내 온 습도상태를 추정하여 궁극적으로 초기재령 콘크리트의 균열 위험성을 평가하는데 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한화학회지
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• 제38권4호
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• pp.265-270
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• 1994

여러 가지 농도의 SDS용액에서 [Co(en)$_2$NH$_3$Cl]$^{2+}$의 수화반응과 염기성 가수분해반응의 속도상수를 UV분광법으로 구하였다. 그리고 염기성 가수분해 반응에서는 염화나트륨의 농도를 0, 0.05, 0.1 mol dm$^{-3}$로 변화시키면서 반응속도에 미치는 염의 영향을 조사하였다. 수화반응은 SDS의 농도가 CMC보다 진한 미셀상태에서의 속도(kH$^M$)가 CMC보다 아주 묽은 수용액 상태에서의 속도(kH$^W$)보다 약간 빠른 경향을 보였다. 염기성 가수분해반응에서 속도상수(kOH)는 CMC보다 낮은 온도에서는 SDS농도가 증가하여도 일정한 값을 가지나, CMC부근에서는 급격히 감소하였다. CMC보다 진한 농도에서는 CMC이전과 마찬가지로 SDS의 농도가 증가하여도 속도상수의 변화가 거의 없었다. 염기성 가수분해반응에서 첨가한 염화나트륨의 효과는 이온교환모델로 설명할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권1호
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• pp.32-39
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• 2019

본 연구에서는 석고의 형태로 황산염이 혼입된 알칼리 활성 슬래그의 수화반응에 대해, 깁스 최소화 에너지 개념을 이용한 반응계산 결과가 계산 조건에 따라 어떻게 달라지는지에 대해 확인하였다. 계산을 위한 변수로는 황화물의 고려 여부, AFt/AFm 상의 생성가능성 여부, 대기 중 산소의 반응기여 여부 등을 검토하였다. 계산결과, 실제 위의 다양한 조건의 변화에도 불구하고 공극량, 화학수축과 같이 이후 배합의 성능에 영향을 미칠 수 있을 만한 값 들은 크게 차이가 발생하지 않았는데, 이 변수들에 의한 변화폭은 물결합재비에 의한 변화폭에 비해 월등히 작은 값이었다. 생성되는 물질들의 종류 및 양은 일부 초기조건 설정에 따라 변화할 수 있으나, 가장 주요한 수화물인 C-(N-)A-S-H의 생성량에는 별다른 영향을 미치지 않았다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.48-49
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• 2015

High-calcium fly ash (FH) is widely used as mineral admixtures in concrete industry. In this paper, a hydration model is proposed to describe the hydration of high-calcium fly ash blended-cement. This model takes into account the hydration reaction of cement, the chemical reaction of fly ash, and reaction of free CaO in fly ash. Using the proposed model, the development of compressive strength of FH blended concrete is predicted using the amount of calcium silicate hydrate (CSH). The agreement between simulation and experimental results proves that the new model is quite effective.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.322-324
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• 2003

이온교환은 액체상에 존재하는 이온과 고체상에 존재하는 이온이 당량적으로 치환되는 것으로 정의하며, 치환되는 정도는 일반적으로 전하의 크기와 이온이 수화반경에 따라 달라진다. 지금까지의 이온교환 반응에 대한 모델링 연구는 실험식, 질량작용식, 열역학식, 전기이중층이론, 표면착화모델 등을 이용하여 2 성분에 대하여 다양한 시도를 하였다. 본 연구에서는 2, 3, 4성분에 대해 질량작용법칙과 전기이중층이론을 조합한 표면착화모델과 질량작용법칙을 이용한 모델을 수행하였다. 그 결과 표면착화모델이 질량작용법칙을 이용한 것보다 실험치와 일치함을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권6호
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• pp.723-730
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• 2014

최근 고로슬래그 미분말의 사용량이 증가함에 따라 고로슬래그 미분말 혼입 시멘트의 수화반응 모델뿐만 아니라 압축강도, 수화생성물, 수화열 등 고로슬래그 미분말 혼입 시멘트 페이스트의 물성에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 고로슬래그 미분말 혼입 시멘트 페이스트의 물성에 큰 영향을 끼치는 고로슬래그 미분말의 반응도에 대한 연구는 세계적으로도 부족하며 특히 국내에서는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구는 선택적 추출법을 이용하여 시멘트 페이스트 내 고로슬래그 미분말의 반응도를 정량분석하고 물 바인더비, 치환율, 양생온도에 따라 압축강도, 화학결합수, $Ca(OH)_2$을 측정하여 비교 분석 하였다. 실험결과 시멘트 페이스트 내 고로슬래그 미분말의 반응도, 화학결합수, $Ca(OH)_2$은 치환율이 낮고 물 바인더비와 양생 온도가 높을수록 높게 나타났으며 특히 고로슬래그 미분말의 반응도는 최종적으로 약 0.3~0.4 값에 수렴하는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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• pp.683-686
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• 2004

In recent years, some attention was particularly given to cracking sensitivity of high performance concrete. It has been argued and demonstrated experimentally that such concrete undergoes autogenous shrinkage due to self-desiccation at early age, and, as a result, internal tensile stress may develop, leading to micro cracking and macro cracking. One possible method to reduce cracking due to autogenous shrinkage is the addition of expansive additive. Tests conducted by many researches have shown the beneficial effects of addition of expansive additive for reducing the risk of shrinkage-introduced cracking. However, the research on hydration model of expansion additive has been hardly researched up to now. This paper presents a study of the hydration model of Ettringite-Gypsum type expansive additive. Result of comparing forecast values with experiment value, proposed model is shown to expressible of hydration of expansive additive.

• 방사성폐기물학회지
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• 제5권4호
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• pp.273-281
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• 2007

본 연구에서는 핵폐기물 매립장의 인공 방벽으로 사용되는 시멘트 물질들과 주변 지하수 반응 결과로 형성되는 강알칼리성 지하수와 주변 암과의 반응을 통해 변화되는 지하수 특성을 지구화학 모델링을 통해 예측하고자 하였다. 연구 결과 시멘트 수화반응을 통해서 pH는 13.3를 나타내었으며 이때 생성되는 광물들은 Brucite, Katoite, Calcium Silicate Hydrate(CSH 1.1), Ettringite, Hematitie, Portlandite였다. 이들 광물들과 경주 지역에서 채취된 지하수의 반응 모델링에서는 지하수의 pH가 12.4로 예측되었다. 이러한 강알칼리성 지하수와 주변 화강암과의 반응은 $10^3$ 년 동안 반응속도 모델링을 통해 모사하였다. 그 결과 지하수의 최종 pH는 11.2였으며 pH는 규산염 광물과 CSH 광물들의 용해 침전에 의해 조절되고 있었다. 또한 지하수 수질도 이들 광물들과 점토광물 및 산화광물들의 용해 침전에 의해 결정되고 있었다. 본 연구 결과는 장기간 동안의 강알칼리성 지하수와 주변 암과의 반응 모델링을 통해 지구화학 및 수질 변화를 예측함으로서 인공 방벽의 안정성 평가에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권1호
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• pp.110-117
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• 2014

본 연구에서는 양생온도변화에 따른 자기수축의 예측을 위하여 FA 및 SF를 치환한 시멘트모르타르를 대상으로 자기수축변화를 측정하고 이를 등가재령방법으로 해석하고자 하였다. 이를 위해 수화반응의 온도민감도를 고려하는 Ea의 변화에 따라 지수함수모델을 이용하여 자기수축 해석을 실시하였는데, 경화단계의 $E_a$를 이용할 경우 응결단계의 $E_a$를 사용한 경우보다 정확한 해석이 가능한 것으로 나타났는데, 이는 경화의 전단계에 걸친 수화의 온도민감도 영향을 반영한 $E_a$값에 기인된 결과로 사료된다.