• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제7권1호
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• pp.66-73
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• 2019

광산의 약 80%가 휴광 또는 폐광된 광산으로 대부분 적절한 환경처리시설 없이 방치되어 있다. 폐광산 주변 지역은 산성광산 배수와 침출수 유출 등의 문제가 발생되고 있으며, 이로 인한 지반 침하는 싱크홀 발생으로 안전사고를 유발시킬 수 있다. 본 연구에서는 기존 고로슬래그 미분말 기반 광산 차수재의 나노 실리카 및 실리카흄 대체율 변화에 따른 차수재의 기초 특성을 검토하기 위해 플로우, 압축강도, 흡수율, 기공특성, 수화특성을 실시하였다. 그 결과 나노실리카 및 실리카흄의 대체율이 증가할수록 나노실리카의 시험체는 실리카흄의 시험체보다 플로우, 압축강도가 증가하고 흡수율은 감소하였다. 기공특성의 경우 나노실리카 및 실리카흄 대체율이 증가할수록 기공량이 감소하는 것으로 나타났으며 특히 직경 10~1,000nm의 모세관 기공량이 감소하는 것으로 나타났다. 선 회절분석 및 SEM 측정은 Plain과 실리카흄 5% 대체 시험체와 비교할 경우 수화생성물의 피크 위치가 거의 동일하게 나타났다. 나노실리카 및 실리카흄의 사용은 광산 차수재의 수밀성 향상이 가능할 것으로 판단되며 경제성을 고려하여 적절히 사용한다면 광산 차수재의 재료로서 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.21-27
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• 2022

최근 GGBS 및 Fly ash 등과 같은 산업부산물과 알칼리 자극제를 활용한 알칼리 활성화 시멘트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 알칼리 활성화 시멘트는 산업부산물에 알칼리 자극제를 혼합함으로 시멘트를 사용하지 않고 강도를 발휘하는 결합재의 일종으로 대표적인 탄소저감 기술이나, 알칼리 활성화를 위해 사용되는 알칼리 자극제는 고가이며 강알칼리성으로 인한 위험성으로 현장적용에 여러 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 알칼리 자극제의 대체재로 Red mud의 활용방안을 모색하고자 Red mud와 제지회를 결합재로 활용한 CLSM의 유동특성, 강도특성 등의 공학적 특성과 토양오염 발생가능성을 평가하였으며, Red mud와 제지회를 혼합한 CLSM의 적정 혼합비를 제시하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권2호
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• pp.109-115
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• 2018

본 연구에서는 시멘트 생산에 의한 $CO_2$ 배출과 이로 인한 환경 부하를 감소시키기 위해 산업부산물인 고로슬래그 미분말을 활용하여 기존 SCW 공법에 사용되던 시멘트주입재를 친환경 무기결합재로 대체하여 모르타르를 제작하고 친환경 밀크주입재로써 적용이 가능한지를 파악하였다. 본 연구 결과 포틀랜드 시멘트를 사용하지 않은 비소성 시멘트를 이용한 NSB 경화체가 보통 포틀랜드 시멘트 경화체와 비교해 내산성, 내해수성, 압축강도 등이 우수한 것으로 나타나고 있다. 따라서 본 연구를 통해 만들어진 친환경 무기결합재 모르타르는 높은 내구성, 내화학성을 요구하는 SCW 공법과 같은 흙막이벽, 해양하부구조물 등의 지반재료용 결합재에 적용이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.161-168
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• 2023

전로슬래그는 용광로에서 생산된 선철을 용융강으로 정제하는 과정에서 배출되는 부산물로, 컨버터에서 생산되는 양의 약 15 %가 배출된다. 이 전로슬래그는 유리 CaO 함량이 높아 콘크리트 골재로 사용 시 팽창균열 가능성이 있어 재활용이 어렵다. 이를 해결하기 위해 전로슬래그를 야드에서 숙성시키지만 완벽하게 제어하기는 어렵다. 본 연구에서는 전로슬래그에 모르타르 제제를 혼합하여 연구를 수행함으로써 골재가 아닌 시멘트 대체재로 전로슬래그를 사용할 수 있는 가능성을 검토하였다. 실험에 사용된 전로슬래그의 EDS 결과, 분말상 대비 골재상일 때 자력선별을 진행하는 것이 T.Fe를 제거하는데 더 효과적인 것을 확인하였다. 분쇄효율 실험은 T.Fe가 많이 분류된 비자착분이 가장 높은 분말도를 나타내었다. 이런 고분말도로 인해 전로슬래그를 15 % 치환했을 때 Plain 대비 비자착분의 플로가 가장 많이 감소하였다. 전로슬래그를 혼입한 모르타르의 길이변화는 재령이 증가할수록 변화율이 커지지만 Plain 대비 유사한 변화율이 나타났다. 압축강도에서는 Plain 대비 비자착분은 치환율 15 %까지 91.9~97.1 %의 강도 발현을 나타내었다. 추후 전로슬래그 미분말을 시멘트 대체재로 활용할 경우, 분쇄 전 자력(Gauss) 조절을 통한 최적의 자력선별 조건을 찾아 더 효율적인 T.Fe 선별 방법이 필요할 것으로 판단되며, EDS 및 Mapping은 국부적인 분석방법으로 큰 편차율을 보이기 때문에 다수의 시료 평가가 필요할 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권1호
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• pp.101-108
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• 1998

시멘트 대체재로 사용하는 플라이애쉬(0, 10 , 30 ,50 %)를 혼입한 콘크리트의강도발현을 관찰하기 위해 각각 21$^{\circ}C$에서 수중양생과 85$^{\circ}C$에서 증기양생방법을 채택하여 실험하였다. 수중양생한 보통 콘크리트는 플라이애쉬 혼입량이 증가할수록 조기재령에서는 낮게 강도발현을 하였으나. 28일 압축강도를 기준으로 하여 물.시멘트비를 변화한 배합비(결합재량 증가)의 실험결과는 조기강도발현이 향상되었다. 특히 플라이애쉬를 30%혼입한 콘크리트는 우수하게 강도발현을 하였다. 그리고 동일한 28일 압축강도를 갖는 배합비(결합재량 증가)에서 증기양생한 플라이애쉬콘크리트는 보통콘크리트보다 강도발현이 비슷하거나 향상되었으며, 양생온도는 플라이애쉬콘크리트의 강도발현에 많은 영향을 미치는 것으로 관찰되었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.361-368
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• 2012

보수 보강재는 강도, 안정성, 내구성, 모재와의 부착력 등 많은 특성이 필요하며, 최근 변형경화형 시멘트 복합체(strain-hardening cement-based composite, SHCC)가 기존의 재료를 대체할 수 있는 성능으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 팽창형 SHCC는 팽창재를 이용하여 수축이 발생하는 SHCC의 단점을 보완하여 성능을 개선시킨 복합체로 이를 이용해 보강재의 성능을 만족시키면서 동시에 강도 증진 효과를 가져올 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 이 연구에서는 SHCC 보강재의 강도, 팽창재 대체 여부 및 보강 두께를 변수로 하여 휨 성능을 평가하였으며, 실제 보강에 적용 시 기초 자료로 활용하고자 한다.

• 자원리싸이클링
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• 제25권6호
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• pp.58-64
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• 2016

제지산업은 다량의 산업부산물을 배출하고 있으며, 제지애쉬 발생량도 증가하고 있다. 본 연구에서는 제지애쉬를 시멘트 혼합재로 사용하기 위해서 수화수를 사용하여 전처리 하였다. 전처리 제지애쉬와 석고를 혼합하여 혼합재를 제조하였으며, 이후 시멘트를 대체하여 사용하였다. 제지애쉬 혼합시멘트는 제지애쉬 함량에 따라 물성이 변화하였으나, 10% 이하 사용시에는 기존 OPC와 동등 물성이 발현되었다. 이때 압축강도는 수화물 중 $Ca(OH)_2$의 생성량과도 일정 상관성을 나타내었으며, 3일 강도는 $Ca(OH)_2$ 함량이 증가할수록, 28일 강도는 감소할수록 압축강도가 증가하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.389-390
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• 2010

본 연구는 콘크리트 결합재로 사용되는 시멘트의 대체재 개발을 위해 천연황토에 수산화나트륨(NaOH) 수용액과 액상 규산나트륨($Na_2SiO_3$)을 혼합한 후 $60^{\circ}C$에서 알칼리 활성화하여 경화시켜 강도 발현 양상을 분석한 천연황토 콘트리트 결합재 개발을 위한 기초연구이다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.21-29
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• 2014

시멘트 페이스트를 사용한 충전재는 현장 시공 시 실제 주입량이 지나치게 커서 비효율적이며, 설계기준에 비해 과도한 강도를 발현하여 시멘트 사용에 따른 환경성 문제를 지니고 있다. 이에 대한 대안으로 기존의 시멘트 페이스트를 대체함과 동시에 경제성과 환경성을 고려하여 현장에서 발생되는 현장토를 충전재로 재활용한 고화처리 충전재의 현장 적용성을 평가하였다. 또한, 현장 재하시험 및 하중전이 계측을 수행하여 말뚝의 축방향 지지거동을 분석하였다. 그 결과 고화처리 충전재는 기존 시멘트 페이스트에 비해 유동성과 재료분리저항성 및 부착강도에서는 좋은 성능을 발휘하였고, 동재하시험에 의한 주면마찰력은 다소 떨어졌으나 수평지지력 및 인발력 등은 유사하였고, 설계지지력 이상 도출되어 기준에 부합된 결과를 나타내었다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권5호
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• pp.158-170
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• 1994

본 연구는 산업부산물의 플라이애쉬 및 실리카흄을 이용한 고성능$\cdot$고품질의 건재의 제조 및 응용을 위하여 보강재로서 PAN계 및 Pitch계 탄소섬유를 사용하여 건재용 탄소섬유보강 실리카흄$\cdot$시멘트 복합체 및 플라이애쉬$\cdot$시멘트 복합체를 제조하여 배합조건별 동복합체의 물리적 역학적 특성에 관한 연구를 수행하였다. 시험결과, 탄소섬유보강 실리카흄$\cdot$시멘트 복합체의 휨강도, 휨인성 및 휨변형 특성은 탄소섬유 혼입율증대에 수반하여 현저히 증가하는 경향을 나타내었고, 또 이들 값은 PAN계 CF를 사용한 경유가 Pitch계 CH를 사용한 경우에 비하여 높게 나타났다. 한편, 플라이애쉬$\cdot$시멘트 복합체는 플라이애쉬 대체율의 증가에 따라 물(플라이애쉬+시멘트)비는 증가하였으나, 압축$\cdot$휨강도 및 겉보기 비중은 저하하였으며 촉진양생은 경우가 습윤양생한 경우에 비하여 우수한 압축강도 및 휨강도를 나타내었다. 또한, 기존ALC의 대체를 위한 경량 플라이애쉬\ulcorner시멘트 복합체를 개발하였고, 그 최적배합조건을 제시하였다.