• 한국건축시공학회지
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• 제18권3호
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• pp.267-275
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• 2018

본 논문은 알칼리활성화 슬래그 레드머드 시멘트의 백화저감을 위한 기초연구로서 다양한 온도 및 습도 조건이 레드머드 혼입 알칼리활성화 슬래그 시멘트의 강도 및 백화에 미치는 영향을 보통 포틀랜트 시멘트와 비교하여 검토하였다. 양생조건에 따른 레드머드 혼입 알칼리활성화 슬래그시멘트의 강도 및 백화특성 검토결과 표준수중양생을 실시한 모르타르는 기건양생, 고온양생, 저온양생과 비교하여 28일 압축강도, 휨강도가 가장 높게 나타났으며 흡수율 및 백화발생면적, $Na^+$용출량은 가장 낮게 나타났다. 따라서 향후 레드머드의 대량 활용을 위한 방안으로서 적정한 양생조건은 수중양생으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권3호
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• pp.257-263
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• 2015

본 연구에서는 우리나라에서 생산되는 고로슬래그 미분말(BS)의 품질특성과 BS의 치환율 변화가 순환골재 사용 시멘트 모르타르의 공학적 특성에 미치는 영향 및 BS 품질 특성치와 모르타르의 공학적 특성치간의 상관성을 분석하고자 하였다. 분석결과 먼저 BS 품질특성은 9개 항목 중 4개 항목에서 불만족하는 공장이 존재하였는데, 이중에서도 분말도의 개선이 제일 중요하게 요구되었다. 또한, BS의 치환율이 증가할수록 순환골재사용 시멘트모르타르의 유동성은 증가하였으나 응결지연, 초기강도가 저하하는 문제는 존재하였으나, 단 잠재수경성반응으로 후기재령에서는 증가하였다. BS의 품질특성치와 시멘트 모르타르의 공학적 특성치간의 관계에서 이수석고와 관련하는 $SO_3$ 및 L.O.I는 응결시간, 3 및 91일 압축강도와 미약하지만 어느 정도 상관성이 있는 것으로 분석되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권3호
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• pp.159-164
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• 2015

친환경 토목/건축소재가 각광받는 시대가 도래되면서 시멘트 산업에서의 철강슬래그 등의 산업부산물 up-cycling 사례가 계속 증가되는 추세이다. 본 연구에서는 국내 외적으로 재활용 사례가 거의 없는 서냉 전기로 환원슬래그의 up-cycling 용도 개발을 위한 목적으로 토양환경보전법 시행규칙 별표 3의 '토양오염우려기준'에 근거하여 환원슬래그에 대한 기초적인 환경위해성 평가를 수행하여, 환경적 측면에서의 사용 안전성을 검증하였다. 아울러 주요 온실가스 배출원인 시멘트 생산량을 줄이기 위한 방안으로, 보통 포틀랜드 시멘트 및 고로수쇄슬래그 시멘트에 혼화재로서 환원슬래그를 일부 치환한, 2성분계 및 3성분계 혼합시멘트를 제조하고, 각 혼합시멘트 모르타르의 압축강도를 평가하였다. 압축강도 평가 결과, 환원슬래그를 최대 5 wt%까지 치환한 두 종류의 혼합시멘트 모르타르들의 재령일 28일에서의 압축강도는 무치환시멘트 경우와 유사하거나 약 1.1배 우수함을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제12권4호
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• pp.238-243
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• 2006

본 연구에서는 용융 전로슬래그를 고속의 공기를 이용하여 급랭한 전로슬래그의 골제 특성을 조사하고 이를 잔골재로 재활용한 모르타르의 특성을 분석하였다. 급랭전로슬래그의 입자형태는 구형이었으며 냉각 속도의 차이로 인해 표면층과 내부층 그리고 외부와 연결된 공동을 가지고 있었다. 표준사를 구형 급랭전로슬래그로 대체한 혼합 잔골재의 특성을 분석한 결과 대체 비율이 증가하면서 비중, 단위용적중량 그리고 조립율이 증가하였으며 실적률은 대체 비율 75%에서 최대를 나타내었다. 흡수율은 대체 비율 50%에서 최소값을 보였다. 혼합 잔골재의 구형 급랭전로슬래그 대체 비율이 증가할수록 굳지 않은 모르타르의 유동성이 증가하여 동일한 플로우값을 얻기 위한 물/시멘트 비는 감소하였다. 구형 급랭전로슬래그 대체 비율이 증가할수록 양생한 모르타르 시편의 조직은 치밀하였으며 비중은 증가하였다. 압축강도의 경우는 대체율 75%에서 최대값을 보였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.359-360
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• 2010

본 연구는 슬래그시멘트의 분말도에 따른 모르타르 및 콘크리트의 물리 역학적 특성을 분석하였으며, 연구결과 분말도가 증가함에 따라 모르타르 및 콘크리트의 강도특성은 개선되는 것으로 나타났고, 초기강도 및 28일강도 개선에 효과적인 슬래그시멘트의 적정 분말도는 $5,000cm^2/g$인 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권3호
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• pp.252-258
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• 2014

최근에 저탄소녹색성장 및 OPC 절감의 요구에 따라 BS와 같은 산업 부산물을 많이 사용하고 재건축의 증가 및 건설폐기물 발생량이 많아지면서 RA 사용 확대하게 되며, RA 및 무 시멘트 결합재 관심 증대 되고 있다. 무 시멘트 결합재와 RA의 활용을 모두 만족시키기 위하여, RA와 철강 산업 부산물인 BS을 혼합함으로써, 100% 순환자원만을 활용하여 무 시멘트 상태에서 강도발현성을 확인한 바 있다.이에 본 연구는 OPC를 사용하지 않고, BS과 RA 및 CS를 사용하여 모르타르를 제조함으로써 기존 강알칼리를 투입하여 제조하는 지오폴리머 모르타르(Geopolymermortar)와 또 다른 관점에서 접근하였다. 결과적으로, RFA의 유동성 저하 및 초기강도 저하문제만 해결 될 수 있다면, BS에 CS를 15% 치환하고 RFA골재를 사용하는 무 시멘트 모르타르가 OPC 100%를 사용한 종래의 시멘트 모르타르 만큼의 품질을 발휘할 수 있을 것으로 사료된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.339-346
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• 2011

이 연구는 시멘트 모르타르와 폴리올레핀계 합성 섬유의 부착 특성에 미치는 광물질 혼화재의 효과를 평가하였다. 광물질 혼화재로는 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말, 메타카올린을 시멘트 중량의 0%, 5%, 10% 및 15%를 치환하여 구성하였다. 시멘트 모르타르와 폴리올레핀계 합성 섬유의 부착 상호 작용은 dog-bone shape 부착 시험을 수행하여 결정하였다. 폴리올레핀계 합성 섬유의 부착 시험 결과 시멘트 모르타르의 압축강도에 따라 인발 하중은 증가하는 결과를 보여주었다. 또한, 시멘트 모르타르 내에서 폴리올레핀계 합성 섬유의 계면 인성은 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린의 치환율이 증가할수록 증가하였다. 인발 시험 후 폴리올레핀계 합성 섬유 표면의 미세 구조 분석은 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린 치환율에 따른 마찰 저항력을 평가하기 위하여 관찰하였다. 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린 치환율이 증가할수록 폴리올레핀계 합성 섬유 표면에 긁힘 현상이 증가하였다. 또한 계면 인성은 플라이애쉬, 고로슬래그 미분말 및 메타카올린에 의해서 유도된 마찰력에 의해서 강화되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.204-210
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• 2022

시멘트는 건설산업 분야에서 주된 이산화탄소의 원인으로 지목되고 있다. 시멘트의 제조과정에서 나오는 이산화탄소를 저감하기 위해 시멘트 대체재로 산업부산물인 고로슬래그를 사용하는 연구가 진행 중이다. 고로슬래그를 시멘트 대체재로 사용할 경우 장기강도 증진과 내화학성 향상 등의 장점을 지니고있다. 하지만 고로슬래그는 초기강도 저하의 문제점을 지니고 있다. 이는 고로슬래그의 생산과정에서 만들어지는 표면의 불투성 피막이 원인이다. 생성된 피막은 알칼리 환경에서 파괴되는 것으로 알려져 있으며, 이를 바탕으로 선행연구에서는 다양한 알칼리 자극제를 사용한 해결방안을 제시해왔다. 알칼리 자극제는 강알칼리성 물질이기 때문에 위험성이 존재하며, 비용이 고가인 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 고로슬래그의 초기 수화반응성을 향상시켜 고로슬래그를 치환한 모르타르의 초기강도를 확보함과 동시에 탄산화 저항성 증가 여부를 확인하기 위한 실험을 진행하였다. 실험결과, 알칼리 수를 활용한 모르타르가 일반 배합수를 사용한 모르타르에 비해 높은 강도발현을 보였으며, 내부에 더 많은 수화생성물이 있음을 확인했다. 또한, 알칼리 수를 배합수로 활용한 모르타르가 탄산화 저항성이 높은 것을 확인하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권6호
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• pp.693-702
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• 2023

본 연구에서는 산업부산물 레드머드를 건설산업에서의 활용 가능성에 대한 기초 데이터를 분석하기 위해 pH 10~12인 액상 레드머드(LR)를 질산으로 중화하여 pH 7~8인 액상 레드머드를 시멘트 종류에 따른 모르타르에 대체하였다. 평가항목으로 플로우, 응결시간, 압축강도를 측정하였으며 XRD, SEM 분석을 통해 화학적 특성을 분석하였다. 플로우 측정결과 시멘트 종류별 LR과 LN의 경우 Plain과 비교하여 플로우 값이 감소하였다. 응결시간 측정결과 시멘트 종류별 Plain과 비교하여 LR과 LN의 초결시간과 종결시간은 단축되었다. 압축강도 측정결과 액상 레드머드를 슬래그 시멘트에 대체하였을 경우 초기강도가 증가하며 장기강도의 경우 시멘트 종류별 모르타르의 강도 개선이 미미하였다. SEM 분석결과 시멘트 종류에 따른 Plain과 LN에서 공극이 관찰되었고 LR의 미세구조는 섬유상 조직으로 미세구조가 다르게 나타났다. XRD 분석결과 OR과 ON 비교하여 SN에서는 XRD 패턴이 유사하게 나타나고 있지만, 2θ 값 22°에서 피크가 관찰되었다. SR에서는 새로운 피크가 관찰되었다. 따라서 질산 중화 액상 레드머드보다 중화하지 않은 액상 레드머드를 슬래그 시멘트 모르타르에 대체하였을 경우 초기강도가 우수한 것으로 나타났다.

• 공업화학
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• 제19권6호
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• pp.652-660
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• 2008

급냉 제강슬래그를 재활용하기 위하여 제강슬래그의 치환율을 다양하게 변화시켜 만든 EVA-폴리머 시멘트 모르타르의 기계적강도와 물성에 대하여 조사하였다. EVA-폴리머 시멘트 모르타르 공시체는 폴리머-시멘트비를 5단계(0, 5, 10, 15, 20 wt%), 급냉 제강슬래그의 치환율을 5단계(0, 25, 50, 75, 100 wt%)로 각각 변화시켜 총 25 종류의 공시체를 제작하였다. 공시체의 제 성능을 조사하기 위하여 후레쉬 모르타르의 물-시멘트비, 단위용적중량, 공기량과 경화 공시체의 압축 및 휨강도, 흡수시험, 내열수성시험, 세공분포측정 및 SEM에 의한 미세조직 관찰 등을 실시하였다. 그 결과 급냉 제강슬래그의 치환율이 증가됨에 따라 물-시멘트비는 감소되었으나 단위용적중량은 현저히 증가 되었다. 폴리머-혼화제 및 급냉 제강슬래그의 첨가량 증가에 따라 흡수율은 감소되었으나, 압축 및 휨강도는 현저히 증가되었다. 내열수성시험에 의하여 기계적강도는 현저히 감소되었으나, 세공량과 공극률은 현저히 증가되었다. 전자현미경 관찰에서 내열수시험 전의 조직은 견고하게 융착되어 있었으나 내열수시험 후의 조직에서는 폴리머-혼화제가 분해 또는 열화되어 있는 것을 관찰할 수 있었다.