• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.74-79
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• 2022

본 연구에서는 고강도 콘크리트 및 시멘트 복합체의 밀실한 내부 구조로 인한 급격한 내부 습도 저하 및 수화도 저하 등의 영향을 파악하고자 하였다. 내부 Si 수화도 변화 검증을 위해 폐유리발포비드를 경량골재로 사용하였으며, 중장기에 걸쳐 내부 미반응 수화물의 저감 및 수화물 형성 경향을 파악하였다. 폐유리발포비드는 5, 10, 20 % 혼입되었으며 프리웨팅하여 사용하였다. 폐유리발포비드의 혼입률이 증가함에 따라 강도는 감소하는 경향을 보였다. 이와 함께 XRD 분석, TGA 분석 및 Si NMR 분석을 통해 프리웨팅된 폐유리발포비드의 혼입량이 내부에 증가할 때, 페이스트에 수분이 공급되는 것으로 내부 Si의 수화 정도는 달라지는 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.375-380
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• 2010

이 연구에서는 파이넥스 슬래그 미분말을 혼합한 시멘트(OPC-FS)의 물성을 유동성, 압축강도, 수화열 및 $Ca(OH)_2$ 측정을 통해 알아보고, 비교를 위해 고로슬래그를 혼합한 시멘트(OPC-BFS)에서도 동일한 시험을 수행하였다. 유동성은 두 혼합시멘트에서 유사한 경향으로 나타났고, 비표면적 $4,000\;cm^2/g$에서 OPC-FS가 OPC-BFS보다 유동성이 우수하였다. 모르타르 압축강도 시험 결과 초기재령 3일에서 OPC-FS의 강도가 OPC-BFS보다 향상되었고, 수화열 측정 결과도 높게 나타났다. 또한 열분석 결과로부터 OPC-FS의 경우 수화반응을 위한 $Ca(OH)_2$의 급격한 소모를 확인할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권6호
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• pp.540-549
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• 2002

본 실험에서는 Impedance Spectroscopy(IS)를 이용하여 플라이 애쉬, 고로 슬래그, 실리카 퓸 등의 혼합재가 치환 첨가된 포틀랜드 시멘트의 수화거동을 검토하였다. 플라이 애쉬 및 고로 슬래그가 시멘트에 치환 첨가될 경우, 수화 초기 IS 의 전기적 변수, $R_{t(s+1)}$과 $R_{t(s+1)}$의 증가폭이 감소하였다. 이것은 동일한 W/C비에서 혼합재를 포함한 시멘트의 수화가 늦게 진행되고 있음을 보여준다. 그러나, 실리카 퓸의 경우 초기에 매우 빠른 포졸란 반응성으로 인하여 플라이 애쉬 및 고로 슬래그가 첨가된 경우에 비해 큰 폭의 $R_{t(s+1)}$ 및 $R_{t(s+1)}$ 변화를 확인 할 수 있었다. OPC-플라이 애쉬계의 경우 반원과 직선 영역 사이에서 특이 할만한 평할한 곡선 영역이 출현하였으며, 수화가 진행되고 플라이 애쉬의 치환첨가량이 증가할수록 그 영역이 증가하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제13권4호
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• pp.407-415
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• 2013

본 연구에서는 초 조강 콘크리트 개발에 앞서서 본 연구에서 사용되는 경화촉진제에 대한 역학적 성능평가 및 미세분석을 통하여 시멘트 페이스트 내에서 경화촉진제의 성능을 검증하는 것이 목적이다. 따라서 상온양생 하에 $C_3S$를 다량 함유한 조강시멘트와 경화촉진제를 사용하는 콘크리트 재료기술에 초점을 맞추어 실험적인 연구를 수행하였다. 연구결과 경화촉진제는 시멘트와의 수화반응시 Ca이온의 포화도를 높여 초기에 $Ca(OH)_2$를 생성 시키는 것을 시차열 분석법으로 검정 하였다. 또한 $C_3S$의 수화생성물이 모세관 공극을 채워 공극률 또한 빠른 시간내에 감소되는 것을 확인 할 수 있었으며 미소수화열측정시험기로 실험을 한 결과 경화촉진제를 1, 3% 혼입하였을 경우에는 조강시멘트에 비해 1차 피크점이 사라지기 전 이미 2차 피크점을 향해 수화속도가 증가하는 것을 알 수 있었다. 이는 촉진제를 첨가함에 따라 시멘트성분 중 $C_3S$의 수화속도를 촉진 시킨 결과로 판단 할 수 있다. 수화 생성물을 육안으로 관찰하기 위해서 SEM찰영을 한 결과 촉진제의 첨가량에 따라 $Ca(OH)_2$의 생성과 재령에 따라 C-S-H의 형상을 관찰할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 사용된 경화촉진제는 초기강도발현 시키는 것에 대해 효과적인 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.272-278
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• 2010

탄산화에 미치는 온도의 영향에 대해서는 매우 상반된 2가지의 주장이 존재하는데, 온도증가는 탄산화 반응을 가속화시켜 탄산화 깊이를 증가시킨다는 주장과 탄산화 반응을 일으키는 최적의 온도조건이 있으며, 탄산화 깊이는 이러한 최적의 온도조건에서 가장 큰 값을 가진다는 주장이다. 일반적으로 탄산화는 시멘트 수화물 중 수산화칼슘과 이산화탄소의 화학반응으로 생성되는 것으로 알려져 왔고 많은 탄산화 연구들도 이에 집중되어 왔다. 그러나, 최근의 몇몇 연구에서는 수산화칼슘을 제외한 다른 시멘트 수화물도 탄산화 반응이 일어난다는 결과를 발표하고 있다. 본 연구에서는 온도의 탄산화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 탄산화 온도에 따른 탄산화 깊이와 탄산화 반응물과 생성물에 대한 실험을 수행한다. 또한, 실험결과의 분석을 통하여 수산화칼슘이외의 수화생성물이 탄산화에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 탄산화 깊이는 페놀프탈레인 용액법으로 측정하였고, 탄산화 전후의 반응물과 생성물은 열중량분석기(Thermogravimetric analyzer)를 이용하여 측정하였다. 탄산화 온도가 $20^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$로 증가하면 탄산화 깊이가 크게 증가하였지만 온도가 $30^{\circ}C$에서 $40^{\circ}C$로 증가하면 탄산화 깊이가 거의 증가하지 않았다. 이것은 탄산화 반응에 대한 최적의 온도조건이 존재할 수 있다는 증거일 수 있다. 페놀프탈레인 용액법에 의한 탄산화 깊이는 수산화칼슘과 탄산칼슘의 양이 변화하여 교차하는 영역에 존재한다. 탄산화 온도 $30^{\circ}C$와 $40^{\circ}C$에서의 수산화칼슘 이외의 시멘트 수화물에 의해 생성된 탄산칼슘양은 온도가 증가하면 감소함을 관찰할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.92-99
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• 2021

CaO 화합물의 원료로는 일반적으로 CaO, SO3, Al2O3 등으로 구성된 CaO 기반인 산업부산물이 있다. 이러한 CaO 계 산업부산물을 레미콘의 회수수에 적용할 경우 시멘트, 플라이애시, 슬래그미분말 등의 콘크리트 분말 원료의 수화 반응이 가속화되어 콘크리트 성능을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 레미콘의 회수수에 C12A7을 함유한 열연 슬래그를 혼입하여 레미콘의 회수수에 적용할 수 있는 활성슬러지를 제조하였으며, 시멘트 페이스트 응결시간 및 모르타르 압축강도 성능 테스트를 통해 수화반응에 대한 영향을 확인하고자 하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.569-576
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• 2006

PC계 2원 공중합체를 분자량이 2080인 MPEG와 (polyethylene glycol methyl ether methacrylate, Mn=2080) 몰 비가 2, 3, 4인 mono-carboxylic aicd(AA acrylic acid)를 사용하여 합성하고, MPEG와 mono-carboxylic aicd에 dicarboxylic acid(ITA, MAL)를 추가하여 3원공중합체를 합성하였다. PC계 2, 3원 공중합체가 시멘트페이스트 수화 반응에 미치는 영향성을 평가하고, 분석하기위해 각각의 시편을 만들어 재령(1일, 3일, 28일)별로 적외선 분광법(FT-IR), X-선 회절분석(XRD), 시차주사열계량법(DSC), 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 분석을 실시하였다. 2, 3원 공중합체 모두 재령 1일에서는 다소 수화 반응 속도가 지연되었으나, 시간 경과에 따라 수화 지연은 완화되었으며 3원공중합체보다 2원공중합체가 수화가 더 활발히 진행되었는데 이는 3원공중합체에 비해 상대적으로 2원 공중합체가 가진 낮은 카복실기 함량 때문이다. 2AA계를 적용한 PC계 2원 공중합체의 경우 재령 3일에서 수화반응이 가장 활발하게 일어났고, AA의 몰비가 증가할수록 2원 공중합체의 수화 지연성은 커지는 경향을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.180-186
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• 2005

본 논문은 유기물과 중금속이 함께 포함되어 있는 폐수 슬러지의 시멘트 고형화를 위해 포졸란물질인 실리카흄을 고화보조재로 사용한 연구결과이다. 실리카흄을 고화보조재로 사용할 경우 고화체의 일축압축강도는 현저히 증가하는 결과를 보여주었으며, 실리카흄의 시멘트 대체가 전체 배합물의 15%까지 증가하였을 때 일축압축강도는 실리카흄을 전혀 사용하지 않았을 경우에 비하여 66.7%까지 증가하는 결과를 보여주었다. 또한 시멘트가 실리카흄으로 대체되는 양이 증가하면서 총 유기탄소와 중금속인 크롬의 용출량은 감소하는 결과를 보여주었으며, 배합물 중 실리카흄이 5%를 차지할 때 중성의 용출액에서 총 유기탄소의 85%가 용출억제되었으며, 산성의 용출액에서 0.76 mg-Cr/g-Cr의 크롬만이 용출되었다. 전자주사현미경과 X-선 회절분석, 적외선 분광분석 등을 이용한 미세구조분석 결과 실리카흄은 시멘트경화 초기에 크링커 입자를 피복하여 초결(initial setting)과 수화를 저해하는 에트링가이트(ettringite)의 형성을 감소시키는 것으로 나타났다. 본 연구결과 중금속과 유기물이 혼합된 슬러지의 시멘트 고형화에 있어서 실리카흄의 첨가는 유기물질이 시멘트 수화반응에 미치는 악영향을 억제하고 중금속 및 유기물의 용출을 감소시키는 것으로 나타났다.

• 광물과 암석
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• 제35권1호
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• pp.25-39
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• 2022

본 연구는 원자력 시설 해체 시 발생되는 저준위 및 극저준위 폐토양, 점토와 산업부산물인 고로슬래그를 이용하여 방사성 폐기물을 안전하게 담지할 수 있는 비소성 시멘트의 제조 가능성을 평가하고 광물·형태학적 분석을 통하여 생성된 반응 물질에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서는 (1) 폐토양, 점토 및 고로슬래그의 특성 분석, (2) 폐토양, 점토 및 고로슬래그를 고화재 및 성분조정제로 이용한 원전 해체 폐기물 담지를 위한 비소성 시멘트 제조 및 최적의 배합 비율 도출, (3) 제조된 비소성 시멘트 고화체의 수화반응 생성물질에 대하여 광물·형태학적 분석 등을 수행하였다. 비소성 시멘트 고화체의 광물·형태학적 분석 결과, 폐토양과 점토는 수화반응 생성물이 관측되지 않았으며, 고로슬래그의 경우 고화체의 강도를 발현시킬 수 있는 수화반응생성물질인 calcium silicate hydrate (CSH), 에트링가이트(ettringite)가 생성되는 것을 확인하였다. 폐토양, 점토를 고화재로 이용한 비소성 시멘트의 재령 28일 후 고화체는 최적의 배합 비율에서 약 3 MPa의 강도를 나타내 처분장 인수기준 압축강도인 3.44 MPa를 만족하지 못하는 것을 확인하였다. 그러나, 고로슬래그를 고화재로 이용한 비소성 시멘트는 모든 실험 조건에서 처분장 인수기준 압축강도를 만족하며, 최적의 배합 비율에서는 약 27 MPa로 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통하여 비소성 시멘트 고화재로 고로슬래그, 방사성 핵종에 대한 흡착제 역할로 폐토양 및 점토를 이용한다면 방사성 폐기물 처분을 위한 최적의 비소성 시멘트를 제조할 수 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회지
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• 제14권4호
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• pp.40-48
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• 2002

콘크리트는 시멘트의 수화반응으로 시간이 경과하면 굳어지게 되는 물질이다 따라서 레미콘 생산시 기기 및 장비 등에 고착된 콘크리트는 가수 혼합 등으로 분해가 불가능하므로 일단 콘크리트의 제조 및 운반작업이 종료된 후에는 즉시 세척하여야만 한다. 특히 레미콘 생산 현장에서와 같이 대량의 콘크리트를 제조할 경우에 있어, 일단의 콘크리트가 생산완료된 후 레미콘 트럭의 드럼내ㆍ외부 및 배치플랜트의 믹서ㆍ호퍼 등의 세척은 후속콘크리트 제조시 배합비의 정밀을 기하거나, 장비의 보존을 위하여 반드시 필요하게 되는데, 이때 발생하는 세척배수에서 골재를 제거한 것을 회수수라 한다.(중략)