• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.185-191
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• 2017

본 연구는 고로슬래그 기반 모르타르에 잠재수경성 반응을 유도하기 위해 자극제로써의 역할로 WRP 및 FGD를 활용하고, 이에 탈취 및 흡착성분을 지닌 천연재료인 일라이트를 활용하여 기능성을 부여한 모르타르 환경에서 결합재 치환율 변화에 따른 모르타르의 유동성 및 강도특성을 분석하고자 한다. 실험결과, 플로는 일라이트 및 결합재 치환율이 증가할수록 유동성은 감소하는 것으로 나타났다. 공기량은 OPC와 결합재를 치환하지 않은 BSC 45를 사용한 배합 보다 BSC 65를 사용한 배합에서 낮은 공기량을 나타내었으며, 일라이트를 1% 치환한 경우 WRP 분말 및 FGD의 공기량은 서로 유사한 값을 나타냈으며, 일라이트 0%보다 전체적인 배합은 낮은 공기량을 나타내었다. 휨강도 및 압축강도의 경우는 일라이트를 치환할 시 강도는 낮아졌으며, WRP 및 FGD 치환율이 증가할수록 잠재수경성 반응으로 인해 강도는 증가하는 경향을 나타내었다. pH는 전반적으로 재령 7일까지 증가하는 경향을 나타내었고, 재령 28일의 경우에는 감소하는 경향을 나타내었으며, 일라이트를 치환율 시 미소하게 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서, 유동성 및 강도특성 측면을 종합적으로 고려할 때 WRP 5%, FGD 5% 치환사용하는 경우가 최적의 배합인 것으로 판명되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.229-240
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• 1987

콘크리트의 중성화(中性化)는 일종의 화학적(化學的) 반응(反應)이며, 더우기 혼화재(混和材)로서 플라이애쉬와 고로수쇄(高爐水碎)슬래그를 혼화(混和)한 경우에는 그 반응(反應)매카니즘이 매우 복잡하다. 최근에는 콘크리트의 성능(性能)을 개선(改善)시킬 목적으로 시멘트의 일부를 산업부산물(産業副産物)인 플라이애쉬 및 고로수쇄(高爐水碎)슬래그로 혼화(混和)함으로서 이들에 의한 포졸란반응(反應) 및 잠재수경성(潛在水硬性)에 의해 콘크리트의 중성화(中性化)가 촉진되어 콘크리트 속의 철근이 발창(發錆)될 우려가 있다고 하는 지적이 계속되어 왔다. 본(本) 연구(硏究)에서는 이상과 같은 관점(觀點)으로부터 포졸란반응(反應) 및 잠재수경성(潛在水硬性)이 콘크리트의 중성화(中性化)에 미치는 영향을 분명히 하기 위하여 콘크리트의 배합조건(配合條件)및 수중양생기간(水中養生期間) 등을 변화시켜 자연환경조건(自然環境條件)과 다른 가혹(苛酷) 환경조건하(環境條件下)에서 촉진중성화실험(促進中性化實驗)을 실시하였다. 또한 이들의 결과를 중성화(中性化)의 조기판정(早期判定)이라는 점에 중시(重視)하여 자연환경하(自然環境下)에서 15년간(年間) 옥내(屋內)에 폭로(曝露)시킨 필자(筆者)들의 연구결과(硏究結果)와도 비교(比較) 검토(檢討)를 하여 압축강도(壓縮强度)에 바탕을 둔 새로운 중성화(中性化) 속도식(速度式)을 제안(提案)하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권1호
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• pp.15-20
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• 2014

본 연구에서는 도시 쓰레기 소각재 슬래그에 알칼리 활성화제로서 NaOH를 첨가하여 지오폴리머를 합성하고 그 물성을 평가하였다. 특히 NaOH의 몰농도, 원료의 입도 그리고 액체/고체 비율이 제조된 지오폴리머의 압축강도에 미치는 영향을 조사하였다. 원료의 입도가 미세할수록 합성된 지오폴리머의 강도는 증가하였으며, 액체/고체 비율의 최적 값은 0.13으로 나타났다. 합성된 지오폴리머의 압축강도는 첨가된 NaOH의 몰농도가 증가함에 따라 함께 증가하는 경향을 나타내었으나, 20 M 이상의 농도에서는 일정 값에 수렴하였다. 20 M 이상의 NaOH 농도로 제조된 지오폴리머에는 sodium aluminum silicate 및 sodium aluminum silicate hydrate 형태의 2종류 zeolite 결정상이 생성되었다. 20 M NaOH 및 $70^{\circ}C$ 양생조건으로 제조된 시편에서 가장 높은 압축강도, 163 MPa이 발현되었으며, 이것은 고농도의 NaOH가 지오폴리머 반응 및 치밀한 미세구조 형성을 촉진시켰기 때문인 것으로 사료된다. 본 연구에서 제조된 고강도의 지오폴리머는 향후, 도시쓰레기 소각재 슬래그의 재활용율 제고는 물론 시멘트 대체 분야 발전에 일조할 것으로 기대된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.109-112
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• 2008

본 연구에서는 설계강도 40${\sim}$120MPa인 3성분계 콘크리트를 대상으로 부착실험을 수행하여 혼화재 (고로슬래그)대체율과 부착파괴강도와의 관계와 콘크리트 강도와 철근의 부착응력 변화관계를 평가하였다. 부착시험체의 제작과 실험은 ASTM C-234에 준하여 수행하였으며, 혼화재인 고로슬래그 대체율이 각 시험체에 대하여 각각 0, 12, 25%이고 콘크리트 압축강도가 40${\sim}$100MPa인 경우에 대한 철근-콘크리트의 부착성능을 조사 하였다. 부착실험 결과, 압축강도가 40MPa 시험체(B-40계열)만 뽑힘파괴가 발생하였고, 나머지 시험체 (B-60${\sim}$B-120)에서 쪼갬파괴가 발생하였다. B-40 계열의 경우, UCB/EERC-83에서 제시된 부착강도 평가식의 영향 변수(${\beta}$)가 2/3 일 때 콘크리트의 압축강도의 변화에 따른 철근의 부착응력을 수렴하고 있음을 알 수 있었다. 쪼갬이 발생한 시점의 균열강도는 콘크리트 압축강도와 비례하였으며, B-60 시리즈를 제외한 각각의 압축강도 시리즈에서 고로슬래그 시멘트 대체율이 12% 이었을 경우, 그 값이 가장 크게 나타났다. 최대부착응력은 압축강도 40MPa이하일 경우 그 대체율이 12%일 때 가장 크며, 압축강도 80MPa일 경우 그 대체율이 25%일 때 가장 큰 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2A호
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• pp.163-169
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• 2009

본 연구에서는 3수준의 강도 변화에 따른 고유동 자기충전 콘크리트를 제조하여 콘크리트의 유변학적 특성 및 역학적 특성 평가하기 위하여 석회석 미분말, 플라이애시 및 고로슬래그를 2성분계 및 3성분계 배합으로 제조된 콘크리트의 유동 및 강도 실험을 실시하였다. 실험 결과 30 MPa급의 고유동 자기충전 콘크리트는 품질확보, 강도 및 점성 조절용으로 석회석 미분말 20% 및 플라이애시 30% 배합이 요구성능을 만족하였으며, 50 MPa급의 고유동 자기충전 콘크리트는 고로슬래그 미분말 10% 및 플라이애시 20%를 사용한 배합이 소요의 유동 및 강도 특성을 만족하였다. 또한 분체량이 많은 70 MPa급의 경우 유동성 향상 및 점성 감소용으로 고로슬래그 20% 및 플라이애시 10% 배합이 요구성능을 만족하였으며, 모든 배합에서 플라이애시의 사용이 점성확보 및 시멘트 절감효과를 위하여 사용 될 수 있을 것으로 판단된다. 이상의 실험 결과를 통하여 압축 강도수준별 고유동 자기충전 콘크리트는 2성분계 배합의 경우 보다 플라이애시를 포합한 3성분계 배합이 적합한 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.285-297
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• 2021

전세계적으로 해체 대상 원자력 시설이 증가하고 있으며, 이러한 원자력 시설을 해체하게 되면 수십만 톤의 콘크리트, 토양, 금속 등의 폐기물이 발생한다. 따라서 고상 방사성 폐기물 감용 및 재활용 기술에 대한 기존 연구를 면밀히 검토할 필요가 있다. 폐콘크리트 미분말은 소성 및 분쇄와 같은 추가적인 공정을 통하여 재수화 반응이 일어나며, 시멘트 수화 반응 및 고화체 압축강도에 영향을 미치는 주요 화합물인 aluminate (C3A), C4AF, C3S, ��-C2S가 생성된다. 기존 연구를 통하여 폐콘크리트 미분말을 재생 시멘트로 재활용할 수 있음을 확인하였으나, 골재의 혼입으로 인한 고화체의 강도 저하와 같은 문제점에 대한 해결방안은 현재까지 연구되지 않았다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 산업부산물인 고로슬래그, 비산회를 성분 조정재로 혼합하여 재생 시멘트의 성능을 증진시키는 연구가 수행되었으며, 고화체의 압축강도가 증진되는 것을 확인하였다. 그러나, 폐토양을 재활용한 비소성 시멘트의 제조에 대한 연구는 많이 수행되지 않았다. 폐토양 내 함유된 일라이트와 제올라이트는 방사성 핵종에 대한 흡착능이 우수하며, 이를 고화재로 재활용하면 원전 해체 폐기물의 부피를 저감함과 동시에 방사성 폐기물을 안전하게 담지할 수 있는 효과를 도출할 수 있다. 이러한 이유에서 폐토양 내 점토 광물을 이용한 비소성 시멘트의 제조에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 기존에 수행된 국내외 연구를 통하여 원전 해체 폐기물인 콘크리트의 재생 시멘트로서 재활용 가능성 및 개선 방안과 더불어 폐토양 내 점토 광물을 이용한 비소성 시멘트 제조에 대한 연구 필요성에 대하여 고찰하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.783-794
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• 1994

근래에 들어 대형 구조물의 시공실패사례가 보고되고 있어 이에 대한 개선이 시급하게 요청되고 있다. 이러한 실패사례의 주요원인은 콘크리트의 품질문제이며 따라서 고품질 콘크리트의 개발과 사용이 절실히 필요하다. 콘크리트의 품질향상을 위한 방안으로 현재 주목받고 있는 것은 유동성의 확보와 함께 각기 다른 독특한 특성을 보이는, 플라이 애쉬, 고로 슬래그, 실리카 흄 등 혼화재의 혼입이다. 따라서, 본 연구에서는 슬럼프를 $17{\pm}1cm$로 제어하여 기본적인 유동성을 확보한 콘크리트 배합에 대하여, 위의 혼화재들의 혼입률에 따른 역학적 특성과 내구적 특성을 고찰하여 보았다. 본 연구에서 고려한 주요 실험변수들로는 혼화재의 종류와 혼입률, 두 종류의 단위시멘트량과 물/시멘트비의 조합 등이다. 이들 실험변수들을 고려하여 14개 시리즈에 대한 포괄적인 실험을 수행하였으며, 각 혼화재 혼입량에 따른 재령별 압축강도 증진양상과 콘크리트내에 매립된 철근씩 부삭특성을 분석, 고찰하였다. 본 실험연구로부터 각 경우별 최적의 혼화재 혼입량과 성능을 도출하였으며 이것은 앞으로 고성능 콘크리트의 활용에 토대가 될 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권6호
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• pp.553-559
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• 2015

본 연구는 순환골재의 재활용 방안 및 시멘트를 대체할 수 있는 결합재에 대한 연구가 필요한 실정으로 고로슬래그, 플라이애시, 열병합플라이애시 등을 시멘트 대체재로 활용하여 무시멘트 모르타르를 제조하고자 하였다. 기초 실험에서는 결합재의 비율 및 알칼리 자극제의 선정을 위한 실험을 실시하였으며, 실험결과 결합재는 플라이애시 20%, 열병합플라이애시 40%를 치환한 경우 가장 높은 강도 값을 나타내었으며 알칼리 자극제로 NaOH 2.5%, $Ca(OH)_2$ 7.5%를 혼합하여 사용할 경우 가장 높은 강도 값을 나타내었다. 따라서 본 실험에서는 기초 실험에서 얻어진 최적 배합을 토대로 순환 잔골재의 치환율에 따른 무시멘트 모르타르의 특성을 검토하여 열병합플라이애시와 순환 잔골재를 사용한 모르타르의 공학적 특성을 분석하고자 하였다. 실험결과, 순환 잔골재의 적정 치환율은 75%인 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.343-351
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• 2015

최근들어 $CO_2$ 증가에 따른 사회적, 공학적 문제가 증가하면서 시멘트 사용량을 줄이려는 연구가 진행되고 있다. 플라이 애쉬, 고로 슬래그, 실리카퓸 등의 혼화재료가 시멘트 대체재로 많이 사용되고 있는데, 최근 들어 Rice Husk Ash (RHA)를 혼화재료로 사용하여 콘크리트의 성능을 개선시키려는 연구가 활발하게 진행 중이다. 본 연구에서는 RHA와 가장 뛰어난 혼화재료로 알려진 실리카퓸을 혼입한 콘크리트를 제조하여 초기재령 콘크리트에 대한 염해저항성을 평가하였다. 이를 위해 10~30%의 RHA 치환률과 2~8%의 실리카퓸 치환률을 가진 콘크리트를 제조하여, 역학적 실험과 밀도, 공극률, 염화물 확산계수, 부식전류 측정등의 내구성 실험을 수행하였다. RHA 10~15% 수준의 치환은 SF 2~4% 수준보다 초기재령 콘크리트에서의 높은 강도 및 염해저항성을 확보하였으며, 미래에 유용하게 사용될 수 있는 혼화재료의 가능성을 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.33-43
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• 2002

최근 연안지역에서의 대형건설공사 증가로 준설연약토의 안정화 공법중의 하나인 표층고화처리공법의 적용사례는 늘어나는 반면 이에 대한 연구자료는 미비한 실정이다. 본 연구는 초연약 해성점토와 고화재의 특성을 파악하고, 시험을 실시하여 반응표면 분석에 의하여 최적배합비를 도출하며, 이를 현장시험시공을 통해 검증하는 데에 그 목적이 있다. 이를 위해 적정 고화재 및 대상토를 선정하여 실험계획법에 의해 제반 실내시험을 실시하여 개량효과에 영향을 주는 인자와 정도를 평가하고, 고화재 원료의 배합비와 일축압축강도와의 관계식을 도출하였다. 또한 도출한 관계식을 현장시험을 통해 현장에의 적용성을 검증하였다. 시험결과 국내에서 주로 쓰여지는 고화재 원료(시멘트, 슬래그분말, 플라이애쉬, 무기염류, 아윈, 석고등)들이 압축강도발현에 미치는 영향을 알 수 있었으며, 통계분석을 통하여 소요강도를 만족하는 고화재의 최적배합비를 도출할 수 있었다. 또한 현장시험시공을 통해 시멘트와 고화재에 의한 지반개량효과를 비교.확인하였으며, 이는 초연약 해성점토의 표층고화처리의 설계 및 시공자료로 활용가능할 것으로 판단된다.