• 화약ㆍ발파
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• 제21권2호
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• pp.21-30
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• 2003

현재 터널 굴착시 기초 지보수단으로 활용되고 있는 숏크리트는 암반의 굴착 특성상 조기에 얇은 두께로 타설하여도 높은 강도를 유지할 수 있다는 장점 때문에 그동안 우수한 장비와 재료가 개발되어 비약적인 발전을 거듭해 오고 있다. 또한, 계측기술의 발달로 지하암반 거동상태도 조기에 자세히 파악되어 강도와 두께 등 거의 정확한 설계가 이루어지고 있으며, 신소재의 보강재료도 지속적으로 개발되고 있다. 국내 석탄 화력발전소에서 발생되는 석탄회에는 fly ash와 bottom ash가 있으며, 이러한 석탄회는 시멘트, 골재, 건축, 토목 및 농수산 분야에 이르기까지 많은 분야에 기술개발이 되었으며, 연구가 활발히 진행 중에 있다. 따라서, 본 연구에서는 fly ash를 혼합한 콘크리트를 숏크리트 재료로서 활용하기 위해 기존의 숏크리트 배합설계에서 fly ash를 시멘트의 대체재로서 사용할 때, 압축강도의 향상 및 굴착면의 타설 리바운드 율을 저하시키는 최적의 함량에 대하여 실험을 실시하였다. 그 결과, fly ash를 시멘트에 15% 중량 치환했을 때, 약 10%의 압축강도의 향상과 리바운드 율이 6%감소되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.40-45
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• 2016

선반 스크랩은 금속 가공 공정에서 선반 및 밀링 작업에 의해 발생된 철강제품의 부산물이므로, 섬유보강 시멘트 복합체 제작시 이를 활용할 경우 경제성뿐만 아니라 환경 친화적인 효과를 가져온다. 따라서 이 연구의 목적은 강섬유 대체재료로서 선반 스크랩의 활용 방안을 제시하기 위하여 선반 스크랩 보강 시멘트 복합체(LSRCCs)의 작업성 및 강도 특성을 평가하는 것이다. 이를 위하여 금속 가공공장에서 3종류의 선반 스크랩을 채취한 후 폭 2 mm, 길이 40 mm로 가공하여 LSRCCs를 제작하였다. 그 결과, LSRCCs의 작업성은 플레인 모르타르보다 약간 저하되었고, 휨강도는 크게 개선되었으며, 선반 스크랩의 종류가 LSRCCs의 특성에 다소 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.525-528
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• 2008

고에너지 소비형인 시멘트의 대체 재료로써 고로슬래그의 활용성을 높이기 위해 분쇄 방법과 입자의 분말도 그리고 알칼리 자극제의 종류에 따른 50wt.%의 고로슬래그를 치환한 고로 슬래그 시멘트의 수화 및 물리적 특성을 조사하였다. 알칼리 자극제로써 Ca(OH)$_2$, NaOH, Na$_2$SO$_4$,사용하였고 이런 특성들을 비교하기 위해 자극제를 넣지 않은 무첨가 슬래그 시멘트를 함께 실험하였다. 압축강도 실험에서의 분쇄방법에 차이로는 알칼리 자극제에 관계없이 롤러밀로 분쇄한 슬래그가 대체적으로 높은 강도를 나타내었으며 자극제에 따라서는 재령 7일 이내의 초기강도에서는 분말도와 분쇄방법에 관계없이 Na$_2$SO$_4$>Ca(OH)$_2$>None>NaOH 순으로 나왔으며 28일의 장기강도에선 Ca(OH)$_2$가 가장 높게 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.435-442
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• 2022

본 연구에서는 시멘트, 고로슬래그 미분말 및 플라이 애시의 효율적인 밀도 관리를 위해 KS L 5110과 가스 피크노미터 및 전자 밀도계에 의한 밀도 값을 비교하였다. 시험방법에 따른 상관관계 및 사용성을 검토하였으며, 이를 바탕으로 대체 시험방법에 대한 활용 가능성을 분석하였다. 시험방법에 따른 밀도 시험결과 시멘트, 고로 슬래그 미분말 및 플라이 애시 모두 가스 피크노미터, KS L 5110 및 전자 밀도계 순으로 밀도 값이 낮아지는 경향을 나타냈으며, 이는 시험방법에 따라 시료의 부피를 평가하는 범위의 차이에 따른 것으로 분석된다. 시험방법에 따른 상관관계는 결정계수 R² 값이 0.71~0.93 범위로 비교적 양호한 상관성을 나타냈으며, 상관식을 통해 오차에 대한 보정을 적용하면 대체 시험방법의 활용이 가능할 것으로 분석된다. 시험 절차, 측정시간 및 변동계수를 고려한 사용성 검토 결과 가스 피크노미터는 시험 절차가 가장 간단하며, 신뢰성도 양호하였다. 또한, 숙련도가 크게 필요하지 않기 때문에 시험자 간의 재현성도 상대적으로 높을 것으로 예상된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제10권6호
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• pp.61-66
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• 2010

현재 지구촌 온난화에 의하여 환경이 열악해지고 있으며 그에 따라 건설분야에도 시멘트 제조에 따른 $CO_2$ 발생 저감하기 위한 노력을 하고 있다. 이에 시멘트 대체할 재료가 필요하다. 본 연구에서는 기존 비소성 시멘트의 문제점으로 지적 되는 경제성 및 초기강도 확보를 위해 산업부산물인 고로슬래그를 대상으로 연구를 진행하였으며 고가의 알칼리 자극제량을 최소화함으로서 실용화 가능한 비소성 시멘트 기술을 진행하고자 한다. 그리고 NT를 사용하여 분말도를 최대화 하여 고로슬래그의 초기강도를 개선시켰다. 본 연구는 알칼리 자극제를 사용한 나로슬래그를 치환한 비소성시멘트를 기초로 하고 있으며, 현장에서 사용가능한 비소성시멘트의 기초적 물성 및 품질을 조사하였다. 여러 자극제가 슬래그 중량의 10%로 사용되었으며 휨강도, 압축강도, 응결시간, 단열온도, 상승열등을 비교 분석하였으며 그 기초적 자료를 제시하는데 목적이 있다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제9권2호
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• pp.81-86
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• 2011

폴리머 시멘트 고화체는 일반 몰타르 내의 시멘트 수화물을 폴리머 개질제를 이용하여 부분적으로 대체함으로써 그 기능을 강화시킨 복합재료로써, 특히 시멘트 몰타르에 폴리머를 첨가하는 것은 그 화학적 내구성을 향상시킨다고 알려져 있다 따라서 본 연구에서는 고화재료로서의 폴리머 시멘트에 대한 낮은 침투성 및 낮은 이온 확산도 등과 같은 향상된 화학적 내구성을 확인하기 위하여 폴리머 시멘트 시편들을 제조하였다. 이때 폴리머의 함량은 0 에서부터 30%까지 변화시켰으며, 물에 대한 시멘트 비 (W/C)를 33%와 50%로 각각 유지 시켰다. 충분히 경화시킨 후에, 제조된 시편들에 대한 구조적 건전성을 압축강도와 수침법에 의한 공극도를 통하여 평가하였다. 그 결과, W/C 비가 33%이고, 폴리머 함량이 약 10%인 폴리머 시멘트 시편에서 가장 향상된 개질변화를 얻을 수 있었다. 끝으로 이 최적의 조합비를 가지는 시편에 대하여 ANS 16.1에 따르는 침출시험을 수행하였으며, 그 결과를 일반 시멘트 고화체와 비교하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.88-94
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• 2011

순환골재를 제조하기 위해서는 반복적으로 파쇄해야 하기 때문에 미립분의 발생량이 증가하게 된다. 기존에는 이 분말을 순환골재에 포함하여 배출하였으나, 고품질 순환골재의 경우에는 골재의 품질을 저하시키게 되므로 별도로 분리하여야 한다. 또한, 폐콘크리트의 완전한 리사이클링 이라는 측면에서도 미립분의 용도를 개발하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 고압으로 압출하고 고온고압 양생에 의해 산화칼슘과 산화규소의 수화반응을 유도하여 강도를 발현하는 시멘트 압출패널을 대상으로 규사분말의 대체재로서 폐콘크리트 분말을 적용하는 연구를 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1) 폐콘크리트 분말은 $SiO_2$, CaO를 주성분으로 하고 환경에 유해한 성분을 포함하고 있지 않으며, 밀도는 콘크리트보다 약간 높은 $2.45g/cm^3$, 분말의 평균 입경은 $13{\sim}141{\mu}m$로 배출되는 장소에 따라서 다소 차이가 있는 것으로 나타났다. 2) 폐콘크리트 분말을 배출되는 장소에 따라 강도를 검토한 결과 분말의 평균사이즈가 작은 경우의 강도가 높게 나타나고 있어 분말의 크기가 강도에 미치는 주요 요인인 것을 확인하였다. 3) 평균크기 $13{\mu}m$로 크기가 가장 작은 백필터 집진분말을 이용하여 규사분말의 50~100%를 대체하여 실험한 결과 대체율의 증가에 따라 강도가 저하하고 있으나 KS 기준을 만족하는 경우도 있어 폐콘크리트 미립분을 수열반응에 의해 제조하는 시멘트 압출패널의 실리카질 재료로 활용하는 것이 가능함을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.103-110
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• 2003

고속 및 하중이 큰 열차의 운행으로 인한 동적하중과 진동으로 인해 발생하는 노반의 파괴를 억제하기 위해 기존의 노반을 대체할 보강 재료의 개발이 필수적이라 할 수 있다. 잠재수경성을 가지고 있는 수재슬래그는 이러한 특성을 대신 할 수 있는 재료중의 하나이다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되는 포틀랜드시멘트와 CSA(calcium sulphoaluminate)를 자극재로 사용하는 수재슬래그 강화노반재에 대한 기초특성에 관한 연구를 수행하였다. 강도시험결과 이 재료는 강화노반에 대한 설계기준을 만족시켰다. 본 강화노반재료의 최적의 혼합비율은 수재슬래그양에 대하여 시멘트 첨가량 15 ~ 17.5%, 팽창재(CSA) 첨가량 2,5%로 나타났으며, 특히 투수계수가 $10^{-3}$cm/sec 이상이므로 본 재료는 강화노반의 성능과 동시에 배수층의 성능을 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.113-119
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• 2010

본 연구는 고로슬래그미분말 및 실리카흄과 같은 광물질혼화재를 사용한 시멘트콘크리트 포장의 성능에 대한 역학적, 물리적 평가를 수행하였다. 광물질혼화재 사용 시멘트콘크리트 포장의 휨강도, 압축강도, 통과전하량, 염소이온 확산계수 및 초기표면흡수율을 소정의 재령에서 측정하였으며, 그 결과를 기준 콘크리트 포장의 성능과 비교하였다. 실험결과, 광물질혼화재의 종류에 따라 시멘트 콘크리트 포장의 강도거동은 다르게 나타났으며, 대체적으로 실리카흄을 사용한 콘크리트의 압축강도 발현이 다소 우수하게 나타났다. 뿐만 아니라, 콘크리트의 염소이온 확산계수는 기준 콘크리트에 비하여 매우 작은 경향을 나타냄으로써, 이는 광물질혼화재를 사용한 시멘트콘크리트 포장의 우수한 내염성을 다시 한번 확인 할 수 있었다. 도출된 실험결과를 바탕으로 하여, 향후 고성능 시멘트콘크리트 포장 설계를 위한 재료적 기초 데이터를 제시하고자 한다.

• 청정기술
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• 제7권2호
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• pp.109-117
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• 2001

고로슬래그를 콘크리트의 결합재 또는 혼화재로의 사용은 활성화되어 있으나, 수량을 극히 제한적으로 사용하는 콘크리트 2차제품에 적용한 예는 극히 적다. 본 연구는 고로슬래그의 재활용 용도를 다양화하기 위한 것으로 시멘트의 일부를 고로슬래그로 대체하여 제조한 콘크리트 2차제품의 강도 증진 메커니즘을 분석한 것이다. 연구의 결과 압축강도 $400kgf/cm^2$ 이상의 고강도 스페이서를 개발시 고로슬래그의 사용은 매우 효과적인 혼화재료라는 것을 확인하였다. 고로슬래그의 사용에 의한 압축강도 증진의 주요 메커니즘은 콘크리트 2차제품의 전체 입도 분포가 보다 최밀입도에 가깝게 분포하는 최밀입도이론과 포졸란계 재료가 시멘트 수화물인 $Ca(OH)_2$와 상온에서 장기간에 걸쳐 일으키는 포졸란 반응인 것을 확인할 수 있었다.