• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제5권3호
• /
• pp.253-260
• /
• 2017

본 연구에서는 초고강도 콘크리트의 경제적인 제조 방안을 제시하기 위하여 국내에 유통되는 석회암골재와 전기로 산화슬래그를 잔골재로 조합사용하여 이들이 80MPa급 초고강도 콘크리트의 제반 물성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하고자 한다. 골재종류로서 화강암 굵은골재, 석회암 굵은골재 조합에 잔골재로서 석회암, 화강암을 사용하였고, 추가적으로 석회암 잔골재에 전기로 산화슬래그 잔골재를 25% 및 50% 치환한 조합으로 골재를 선정하였다. 연구결과에 따르면, 석회암 잔굵은골재를 사용한 경우와 여기에 전기로 산화슬래그 잔골재를 치환한 경우 설계된 고성능 감수제량으로도 목표 슬럼프플로를 만족하였으나, 화강암골재를 사용한 경우 목표값을 만족시키지 못해 고성능 감수제량을 증가시켜주어야 할 것으로 판단된다. 압축강도의 경우 석회암골재의 높은 탄성계수에 기인하여 화강암 골재를 사용한 경우보다 높은 콘크리트 압축강도를 발휘하였고, 전기로 산화슬래그를 치환한 경우 28일이후 강도가 다소 저하하는 것으로 나타났다. 자기수축은 석회암잔골재에 전기로 산화슬래그잔골재를 치환한 경우 자기수축을 9~25%정도 저감시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제7권4호
• /
• pp.287-294
• /
• 2019

고로슬래그 미분말은 뛰어난 염해 저항성 및 내화학성을 가지고 있어 콘크리트에 널리 쓰여왔으나, 고분말도에 따라 수화열과 건조 수축에 의한 균열이 보고되고 있다. 국제 표준에서는 콘크리트에 저분말도 고로슬래그 미분말의 폭 넓은 상용화 및 균열 저감을 위하여 3,000급 저분말도 고로슬래그 미분말이 포함되어 있다. 본 연구에서는 저분말도 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트(50%의 물-결합재비와 3,000급 고로슬래그 미분말을 60% 치환)와 삼성분계 콘크리트(50% 물-결합재비와 4,000급 고로슬래그 미분말 및 플라이애시를 총 60% 치환)가 고려되었다. 저분말도 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트와 삼성분계 콘크리트의 강도 차이는 재령 3일차에서 재령 91일차까지 확연한 차이는 없었으며 우수한 염해와 탄산화 저항성을 나타내었다. 또한 적절한 공기량을 함유하여 두 배합 모두 90.0 이상의 높은 내구성 지수를 나타내었다. 배합개선을 통하여 저분말도 GGBFS 콘크리트의 초기강도 개선한다면 낮은 수화열 및 고내구성을 가진 매스 콘크리트를 제조할 수 있으리라 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.477-484
• /
• 2013

이 연구에서는 순환골재와 고로슬래그 미분말의 치환율에 따른 강섬유 보강 RC보의 구조성능 향상을 위하여 표준실험체(BSS), 성능개선 실험체로는 순환골재와 고로슬래그 미분말을 치환한 실험체(BRS시리즈), 순환골재와 고로슬래그의 치환율에 강섬유를 보강한 실험체(BSRS시리즈)로 총 11개의 실험체를 1/2축소 제작하여 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 하중-변위, 파괴형태, 최대내력 등을 규명함으로써 구조성능의 개선정도를 평가하였다. 실험 결과 순환골와 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트에 강섬유를 보강한 실험체(BSRS시리즈)의 경우 표준실험체(BSS)보다 압축강도는 최대 9%, 최대내력은 1~6%, 연성능력은 각각 1.02~1.13배 증가하는 결과를 나타내었다. 또한, 충분한 연성적인 거동과 안정적인 휨인장 파괴를 나타내었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.164-170
• /
• 2002

본 연구는 고로슬래그 미분말을 혼입한 폴리머 시멘트 모르타르의 강도, 흡수율, 중성화 깊이 및 염화물 이온 침투 깊이에 미치는 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 영향에 대해 고찰하였다. 그 결과, 폴리머 시멘트 모르타르의 휭 및 압축강도는 폴리머-결합재 비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 증가하고 고로슬래그 치환율 40 %에서 최대치에 달하는 것으로 나타났다. 폴리머 시멘트 모르타르의 방수성, 중성화 및 염화물 이온 침투에 대한 저항성은 폴리머-결합재비 및 고로슬래그 치환율의 증가에 따라 감소하는 경향을 보였다. 따라서 폴리머 종류에 관계없이 폴리머 시멘트 모르타르에 고로슬래그 미분말을 혼입할 경우에는 고로슬래그 치환율은 40% 정도라고 할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권8호
• /
• pp.338-343
• /
• 2017

본 논문은 이산화탄소 배출저감 및 산업폐기물을 재활용하기 위한 일환으로 산업부산물인 고로슬래그 미분말을 사용하였다. 고로슬래그 미분말은 선철의 제련 시 부산물로서 발생하는 고온 용융상태의 고로슬래그를 물로 급냉 시켜 유리화한 것으로 반응성이 높아 시멘트 및 콘크리트용 혼화재료로 다양하게 사용되고 있다. 고로슬래그 미분말을 치환한 콘크리트는 수화발열속도 저감, 온도상승 억제, 장기강도 향상, 수밀성 증대에 의한 내구성 향상 및 염화물 이온 침투억제에 의한 철근의 발청 억제 등의 다양한 효과를 기대할 수 있다. 그러나, 재령 초기 낮은 압축강도로 인해 사용량이 적은 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 고로슬래그 미분말을 치환할 경우 낮은 압축강도를 보완하기 위해 증기양생이 초기 강도 발현에 미치는 영향을 평가하였고, 압축강도, SEM, EDS, XRD와의 관계를 분석하여 콘크리트의 압축강도 발현특성을 검토하였다. 그 결과 고로슬래그 미분말을 30% 치환한 콘크리트가 가장 우수하였으며, 이는 증기양생에 의해 고로슬래그 미분말의 피막을 파괴하여 ettringite 및 C-S-H겔 등의 수화물을 생성함으로 압축강도에 영향을 마친 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.145-150
• /
• 2011

전국적으로 토목 및 건축 구조물의 대단위 공사 및 정비 사업이 발족 및 추진되어 부재 크기가 큰 매스 콘크리트 구조물이 많이 건설되고 있다. 대규모 콘크리트 구조물의 콘크리트 매트릭스 내 높은 수화열 발생은 콘크리트의 품질 및 시공 기간을 좌우하는 가장 중요한 요인이 되고 있다. 이로 인해 발생되는 내부 균열이 콘크리트의 내구성, 수밀성 및 강도를 저하 시키게 된다. 벨라이트계 저열 포틀랜드 시멘트와 산업부산물을 이용한 수화열을 저감시키는 방법으로 이 연구에서는 고로 슬래그 또는 플라이애쉬를 7단계로 치환한 2성 분계 결합재와 4단계로 치환한 3성 분계 결합재를 사용하였고, 혼화재의 치환율 변화가 재령에 따른 수화 발열량, 강도 및 SEM, XRD 등의 기초 물성에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 플라이애쉬가 치환된 2성 분계 결합재의 28일 누적 수화열은 플라이애쉬 함유량의 증가함에 따른 높은 수화열 저감 효과를 보여주며, 고로 슬래그가 치환된 2성 분계 결합재의 28일 누적 수화열은 고로 슬래그 치환율이 증가함에 따라 감소하지만 수화열 감소 효과는 높은 치환율 대비 낮은 결과를 나타내었다. 3성 분계 결합재의 28일 누적 수화열의 경우 플라이애쉬 치환율이 높아짐에 따라 낮은 수화열 결과를 보여주며 특히 40% 플라이애쉬 및 30% 고로 슬래그 결합재는 벨라이트계 저열 포틀랜드 시멘트 대비 50%의 저열 효과를 보여주었다. 연구 결과를 통해 수화열 발생이 낮고 시공 가능한 압축강도를 가진 벨라이트계 혼합 결합재를 사용하여 콘크리트 내 온도 상승이 감소된 것을 보여주었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제20권6호
• /
• pp.773-784
• /
• 2008

동의 제련과정에서 생성되는 동슬래그의 건설용 골재 활용이 국내에서도 2004년부터 가능하게 되었으나, 현재까지 장기적인 안정성 즉, 내구성에 대한 충분한 판단자료가 미흡하여 실용화를 저해하는 한 요인으로 작용하고 있다. 본 연구에서는 동슬래그를 천연모래 (잔골재)의 부분 치환재로 사용한 콘크리트의 내구적 특성을 18 MPa 및 27 MPa급 상용 콘크리트에 대해 촉진 및 폭로 실험을 수행하여 규명하고, 이를 통해 동슬래그 콘크리트의 실용화를 가속시키기 위한 토대를 마련하고자 하였다. 실험결과, 동슬래그 30% 치환조건에서는 대부분의 천연모래를 사용한 배합과의 내구특성 차이가 크지 않은 것으로 나타났으며, 부순모래를 사용한 경우는 대체로 50% 치환조건과 유사한 것으로 확인되었다. 특히 8년간 진행된 폭로실험 결과에서도 천연모래만을 사용한 경우와 대비하여 동등한 정도의 내구성을 확보함은 물론, 저품위인 18 MPa 콘크리트의 경우에도 피복두께 20 mm까지 중성화에 도달하는 수명을 50년 이상 확보할 수 있음을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.35-42
• /
• 2003

동슬래그를 콘크리트용 골재로 활용하기 위하여 국내에서 생산되고 있는 2종의 동슬래그에 대해 골재의 기초적인 물리 역학적 특성과, 화학성분, 환경 유해성 평가를 실시하였다. 실험결과, 2종의 동슬래그는 KS F 2526에서 규정하고 있는 골재의 물리.역학적 특성을 만족하고 있으며, 폐기물공정시험법에 의한 유해 중금속 용출시험 결과, 유해 중금속의 용출이 전혀 없거나 기준치를 크게 하회하는 것으로 나타났다. 또한, 천연모래를 25, 50, 75, 100%를 치환하여 모르타르 실험을 실시하고, 슬래그의 치환비율에 따른 유동특성 및 단위용적중량의 변동양상을 검토하여 그 성능수준을 제시하였다. 슬래그의 치환비율에 따른 강도의 증가는 동슬래그를 사용하지 않은 실험체와 비교하였을 경우, 동슬래그의 치환비율이 증가함에 따라 전체적으로 감소하는 경향이나, 25% 수준까지는 동등 이상의 수준이었다. 따라서 국내에서 생산되고 있는 2종의 자용로 및 연속로 슬래그는 천연모래와의 혼합사용을 전제로, 콘크리트용 골재로 사용하기에 충분한 물성을 지니는 것으로 나타났으며, 특히 중량이 요구되는 콘크리트 및 모르타르의 제작에 유리한 것으로 검토되었다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.9-16
• /
• 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.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제3권4호
• /
• pp.301-306
• /
• 2015

이 연구에서는 해양 콘크리트의 균열저항성 및 내구성을 향상시킨 고성능 해양 콘크리트 개발 연구의 일환으로 광물질 혼화재를 혼입한 콘크리트의 강도, 수화발열 특성 및 염해저항성에 대한 해석적 평가를 실시하였다. 고로슬래그와 플라이애시를 광물질 혼화재로 검토하였으며, 고로슬래그 치환율은 70%까지 플라이애시 치환율은 40%까지 검토하였다. 해석검토 결과, 고로슬래그 및 플라이애시 치환은 모두 압축강도를 크게 저하시키는 결과를 보였으며, 수화발열 특성에서는 고로슬래그는 영향이 적은 반면, 플라이애시는 수화발열량 저감에 크게 효과가 있는 것으로 나타났다. 염소이온 침투 특성에서는 고로슬래그는 침투저항성을 증대시키는 반면, 플라이애시는 저하시키는 경향을 보였다. 해석적 평가를 통해 수화열과 염해내구성을 동시에 고려할 경우, 적절한 양의 고로슬래그와 플라이애시를 함께 사용한 3성분계 시멘트 배합 구성이 효과적일 것으로 판단된다.