• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.67-74
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• 2015

본 연구에서는 슬래그를 다량 치환한 콘크리트의 동결융해 저항성능에 미치는 미세공극의 영향을 검토하였다. 콘크리트는 용선예비처리 슬래그가 포함된 고로슬래그 미분말을 0, 40, 70 % 치환하여 제조하였으며 압축강도 특성 및 동결융해 저항성능과 미세공극을 검토하였다. 또한 설계기준강도와 목표공기량을 설정하고, 동결융해 작용에 따른 열화를 확인하기 위하여 재령 14일의 낮은 압축강도로 인한 내력저하를 유도하였다. 실험결과, 설계기준강도를 유사하게 설정하고 목표공기량을 확보하였음에도 불구하고 콘크리트의 미세공극 분포가 상이한 결과를 나타내었다. GGBS70 시험체는 동결융해를 받지 않은 초기 0사이클에서 10~100 nm 크기의 공극량이 가장 적어 공극 내 동결할 수 있는 물의 양이 적을 것으로 판단된다. 이러한 이유로 다른 시험체에 비해 동결팽창압력이 상대적으로 작기 때문에 동결융해 저항성능이 우수한 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.777-783
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• 2004

본 연구에서는 고로슬래그미분말과 플라이애쉬의 치환율 변화에 따른 굳지 않은 수중불분리성 콘크리트와 경화한 수중불분리성 콘크리트의 특성에 관하여 연구하고자 하였다. 실험변수는 W/C비는 50%로, S/a는 40%로 고정하고, 고로슬래그는 0, 10, n, 30, 40, 50, 60%로 치환하였으며, 플라이애쉬는 0, 10, 15, 20, 25, 30, 35%로 치환하여 고로슬래그미분말과 플라이애쉬의 치환율 변화에 따른 수중불분리성 콘크리트의 특성에 관하여 연구하였다. 굳지 않은 수중불분리성 콘크리트의 pH 현탁물질량 그리고 슬럼프플로우를 측정하였으며, 경화한 수중불분리성 콘크리트의 재령 7일, 28일, 56일의 압축강도를 측정하였다. 굳지 않은 수중불분리성 콘크리트의 pH 현탁물질량, 그리고 슬럼프플로우를 측정한 결과, 모두 대한토목학회에서 제시한 기준값과 배합설계기준값을 모두 만족하는 것으로 나타났다. 재령에 따른 경화한 수중불분리성 콘크리트의 압축강도는 전체적으로 해수에서 제작?양생한 것이 해수에 포함된 염류 중에 황산마그네슘($MgSO_4$)이 콘크리트의 수화시 발생되는 수산화칼슘($Ca(OH)_2$)과 반응하여 생성된 에트링자이트(ettringite)로 인하여 콘크리트의 부피를 팽창시켜 열화를 일으켜 담수에서 제작 양생한 콘크리트의 압축강도보다 낮게 발현되는 것으로 나타났다. 종합적으로 검토해 본 결과, 수중공사의 특성상 수질오염, 다짐의 어려움이 큰 시공상의 특성 및 압축강도특성 등을 고려할때 고로슬래그미분말 및 플라이애쉬의 최적 치환율은 30%인 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.97-104
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• 2010

본 연구에서는 플라이애시 치환 콘크리트에 초기 저강도발현특성을 고로슬래그 미분말 및 석고혼입으로 해결할 수 있는지의 가능성을 검토하기위하여 콘크리트의 기초적 특성에 대하여 분석하였다. 그 결과 굳지 않은 콘크리트의 특성으로 유동성은 FA 치환의 경우 OPC와 유사하거나 비교적 크게 나타나는 양상을 보였으나 FA 치환 콘크리트에 BS와 GS의 치환량이 증가 할수록 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 FA 20% 치환 콘크리트의 경우가 FA 10% 치환 하였을때 보다 슬럼프 감소율이 크게 나타났다. 공기량은 OPC에 비해 FA 치환의 경우 크게 감소하는 경향을 나타내었으나, BS와 GS가 공기량에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 경화 콘크리트의 특성으로 압축강도는 FA 10% 치환 콘크리트에 BS 및 GS를 치환한 경우 OPC보다 초기에 높은 강도를 나타내었으며, FA 20% 치환 콘크리트의 경우 강도 발현이 다소 낮은 것으로 나타났는데, 그중 FA 10% 치환 콘크리트에 BS 5% 치환, GS 1% 혼입시 전반적으로 높은 강도를 나타내어 가장 우수한 결과를 나타내었다. 결합재 종류별 압축강도의 상관관계의 경우 GS 무혼입에 비해 GS를 혼입 할 시 전반적으로 높은 강도를 나타냄으로써 GS의 영향이 강도발현에 중요한 역할로 작용함을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.26-34
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• 2013

RC 구조물의 내구성능 피복두께의 변화뿐 아니라 배합조건에 따라 크게 변화한다. 고로슬래그 미분말은 유용한 혼화재료이며, 최근들어 염해에 대한 저항성을 확보하기 위해 많이 사용되고 있다. 본 연구는 고로슬래그 미분말을 30~70%로, 분말도를 $4,000{\sim}8,000cm^2/g$으로 변화시키면서 공극률, 압축강도, 확산계수의 변화를 분석하였다. 실험결과 고로슬래그 미분말을 혼입한 콘크리트는 보통 콘크리트에 비하여 조밀한 공극구조, 높은 강도발현과 확산계수 감소를 확보하였으며, 분말도보다 치환율에 더욱 민감하게 변화하였다. 고로슬래그 미분말 콘크리트에서 재령이 3일에서 91일로 증가함에 따라 공극률은 77.47% 수준으로 감소하였으며, 압축강도는 373%로 증가하였다. 또한 염화물 확산계수는 OPC 콘크리트의 64.4% 수준으로 감소하여 내구적 저항성이 크게 개선됨을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.93-100
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• 2013

최근 플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 다량 치환하는 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 혼화재 다량 치환 콘크리트를 실제 현장에서 골조용으로 적용하기 위해서는 적정 치환율을 도출하는 것이 중요하다. 이에 본 연구에서는 혼화재 다량 치환 콘크리트의 특성을 파악하기 위해 작업성을 동일하게 확보한 조건에서 플라이애시 및 고로슬래그 미분말의 치환율 및 양생온도에 따른 압축강도의 변화를 측정하였다. 검토 결과, 플라이애시의 치환율이 10% 증가할시 재령 3일 압축강도는 약 1.4MPa, 재령 28일 압축강도는 약 3.8MPa가 감소하는 것으로 나타났으며, 고로슬래그의 치환율이 10% 증가할시 재령 3일 압축강도는 약 1.0MPa, 재령 28일 압축강도는 약 0.9MPa가 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 향후 공동주택의 골조용 혼화재 다량 치환 콘크리트의 연구개발을 위한 기초자료를 확보할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.361-368
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• 2003

환경보전 및 골재 자원의 고갈로 인하여 건설현장에서 필요한 골재의 공급이 점차 어려워짐에 따라 부족한 골재의 공급을 위하여 대체골재의 연구가 활발하게 진행되고 있으며 동슬래그 또한 이러한 대체골재의 일종이다. 동슬래그를 콘크리트의 잔골재로 활용하기 위하여 이미 선진 각국에서 많은 연구를 수행하고 이를 현장에서 적용하고 있는 상태이고, 우리나라도 2000년 "콘크리트용 동슬래그 골재" 한국산업규격을 제정하여 이를 건설현장에서 활용할 수 있도록 하였다. 본 연구는 동슬래그가 콘크리트 골재로 사용하기 위한 물리 화학적 요건을 갖추고 있는지 검토하고 잔골재를 25, 50, 75, 100% 치환한 동슬래그 콘크리트의 역학적 특성을 분석한 것으로서, 잔골재의 사용조건을 만족함은 물론, 모래 치환율 50%까지는 일반 콘크리트에 비하여 높은 물리적 특성을 발현하며, 그 이상의 치환 배합에서도 역학적 특성의 감소는 발생하지 않는 것으로 나타났다. 향후 동슬래그를 사용한 콘크리트의 내구성 등을 확인한 후 이를 천연골재의 대체재로서 적극적으로 활용하는 것이 환경보전에 유리할 것으로 판단된다. 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6890-6897
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• 2014

본 전기로 환원슬래그는 팽창성 물질이 함유되어 불안정한 상태이므로 건설용 재료로 그대로 사용하기에는 다소 무리가 있다. 그러나 전기로 환원슬래그에는 $11CaO{\cdot}7Al_2O_3{\cdot}CaF_2$와 ${\beta}-C_2S$ (calcium aluminate compounds) 물질이 함유되어 있으므로 적절한 성분 보조제를 혼합하여 사용한다면 콘크리트용 혼화재료로서 사용이 가능할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 콘크리트 혼화재료서 전기로환원슬래그 미분말의 사용 가능성을 검토하고자 한다. 전기로 환원슬래그 미분말의 치환율별 모르타르 강도특성과 응결특성을 검토 결과, 최적 치환율은 30% 수준으로 나타났다. 최적 치환율에 석고 첨가에 따른 응결시간 및 강도특성을 파악한 결과, 전기로환원슬래그 미분말 치환율 30%인 배합에 이수석고를 8% 혼입하였을 경우 압축강도 발현 성상 및 응결특성이 OPC와 유사한 결과를 나타내었다.

• 자원리싸이클링
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• 제24권5호
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• pp.63-71
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• 2015

본 연구는 재생 굵은골재와 산업부산물인 급냉 제강슬래그 잔골재를 이용한 친환경 재생 콘크리트의 재료적 특성을 파악하고 적정 혼합비를 도출하는데 그 목적이 있다. 이를 위해서 재생 굵은골재의 치환율은 30%에서 50%까지 증가시켰으며, 급냉 제강슬래그 잔골재는 10%에서 50%까지 증가시켜서 물성실험을 수행하였다. 그 결과, 재생골재의 치환율이 증가함에 따라 강도가 감소하였으나 급냉 제강슬래그 잔골재의 혼입율을 증가함에 따라 강도가 증가됨을 알 수 있었다. 더불어 급냉 제강슬래그 잔골재의 적정 치환율은 압축강도 및 탄성계수 등을 고려했을때 20~30%로 판단되며, 재생 굵은골재의 치환율 증가에도 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권6호
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• pp.597-605
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• 2015

본 연구에서는 동일 설계기준 강도를 목표로 혼화재의 종류 및 치환율을 달리하여 콘크리트 배합설계를 실시하였으며, 이에 따른 혼화재의 종류가 고강도 콘크리트의 내화성능에 미치는 영향을 검토하고자 ASTM E119의 표준가열온도 곡선에 따른 내화시험을 실시하였다. 그 결과, 고로슬래그를 치환하는 경우 폭렬량이 현저히 저감되는 것으로 나타났으며, 실리카흄을 추가하여 치환하는 경우 폭렬량이 가장 많은 것으로 나타났다. 특히 실리카흄을 단독으로 치환하는 경우 비교적 양호한 폭렬량을 나타냈으나, 고로슬래그와 함께 치환한 시험체의 경우 분말도가 높은 실리카흄이 공극을 밀실하게 함으로써 수증기압의 증가로 인해 폭렬량이 증가한 것으로 판단된다. 또한, 실리카흄을 5% 치환한 시험체의 경우, 고로슬래그 치환율이 증가함에 따라 상대적으로 큰 공극량은 감소하고 미세공극량이 증가함으로써 폭렬량 또한 증가하는 결과를 나타냈다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.115-125
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• 2015

본 연구는 물-결합재비 20%를 가지는 고강도 고함량 고로슬래그 혼합 시멘트 페이스트의 유동성, 수화열, 응결시간 그리고 강도 발현 특성, 수화 및 포졸란 반응 특성 등을 실험을 통해 관찰하고, 이를 통해 고로슬래그 미분말의 치환률과 분말도가 수화 및 포졸란 반응에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과에 따르면 물-결합재비가 낮은 고강도 배합에서는 고로슬래그 미분말로 시멘트를 대체함으로써 시멘트와 결합하는 자유수가 상대적으로 증가하는 dilution effect에 의해 시멘트의 초기 수화가 촉진되어 재령 3일부터 28일까지의 초기 강도는 보통 포틀랜드 시멘트만을 사용한 배합보다 더 높게 나타났다. 반면, 재령이 증가하면서 수화반응속도가 급격히 낮아지고, 고로슬래그 미분말로 시멘트를 대량 치환함에 따라 수산화칼슘이 충분히 공급되지 못하므로 포졸란 반응도가 낮아져 장기강도의 발현이 억제되는 것으로 나타났다. 또한 고로슬래그의 분말도가 높으면 자유수를 더 많이 흡착함으로써 유동성이 저하되고 수화도가 낮아져 강도가 오히려 저하되는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 보통 강도 콘크리트와는 다른 경향을 나타내는 것으로 향후 콘크리트 배합에 대해 추가 검증이 필요하며, 고로슬래그 미분말을 대량 혼합한 고강도 콘크리트의 개발을 위해서는 장기 강도의 발현율을 더 높일 수 있는 방안에 대한 연구가 필요하다.