• 콘크리트학회지
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• 제14권3호
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• pp.18-23
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• 2002

구조재료로써 콘크리트의 물리적 특성은 강재와는 달리 시간 의존적이라고 할 수 있다. 즉, 타설 후 재령이 경과함에 따라 압축강도와 탄성계수가 증가함은 물론, 콘크리트 내의 수분이 대기 상태로 증발하면서 부재가 수축하는 건조수축 및 외력의 증감없이 변형률이 증가하는 크리프 특성 등을 가지고 있다. 또한, 콘크리트는 시멘트의 수화반응에 의해 시공초기에 재료의 온도가 급격히 상승하는 발열특성도 동시에 가지고 있다. 이러한 특성들은 구조물의 설계시 무시할 수 없으며, 각 시공단계 및 완성단계의 구조물의 응력에 커다란 영향을 미치게 된다.(중략)

• 한국세라믹학회지
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• 제37권7호
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• pp.681-685
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• 2000

The influence of ZnCl2 in portland cement hydration was studied. The hydration reaction was progressed with ZnCl2 solution to observe the adiabatic hydration exothermic and hydration products. To compare with cement hydration, Ca(OH)2 solution reacted with ZnCl2 was carried out. The addition of ZnCl2 solution to the portland cement was retarded hydration quantitatively. Because ZnO which was produced in certain pH adsorbed with unhydrated cement made retarded the hydration reaction.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1463-1469
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• 2013

고화제로 사용되는 포틀랜드 시멘트와 2가철을 이용하여 염소계 유기화합물을 탈염소화 시키는 기술은 많은 연구로부터 알려져 왔다. 하지만 TCE (trichloroethylene)의 탈염소화에 관계하는 명확한 유효물질 및 기작 규명은 요원한 상태이다. 많은 연구에서 ettringite와 monosulfate와 같은 시멘트 수화물질이 TCE의 탈염소화 반응에 관여할 가능성을 보고한 바 있다. 따라서 본 연구에서는 TCE의 탈염소화 반응에 유효물질로 예상 되어왔던 ettringite와 monosulfate를 별도로 합성하여, TCE 제거 실험을 수행함으로서 기존 시멘트/2가철을 사용한 TCE 분해제거에 관계하는 명확한 유효물질 및 기작을 규명 하고자 하였다. 실험결과, $Fe^{3+}$ 및 $Al^{3+}$로 구성된 ettringite, monosulfate 합성에 성공하였고, 이후 2가철을 첨가하여 TCE 분해실험에서 합성물의 분해능을 확인하였지만 뚜렷한 제거가 나타나지 않았다. 이는 기존문헌의 예상과는 상반된 결과를 나타냈으며, 실험결과를 통해 시멘트/2가철을 사용한 TCE 제거 실험의 분해기작을 예상할 수 있었다. 예상 되는 분해기작으로는 ettringite 및 monosulfate 외의 시멘트 수화물에 의한 것과 C3A외의 시멘트 클링커 화합물 그리고 시멘트 내 trace metal에 의한 영향일 것으로 추측하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.72-81
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• 2024

이 연구에서는 DEIPA를 사용하여 바텀애시를 미분말화하고, 이를 활용하여 바텀애시 치환 시멘트를 개발했다. partial or no-known crystal structure 방법을 X-선 회절 정량 분석에 적용하여 비결정질인 바텀애시와 C-S-H의 양을 분리하여 정량화 할 수 있었다. DEIPA를 첨가하지 않은 배합에서는 바텀애시가 거의 반응하지 않았으며, 이에 따라 압축강도도 낮게 발현되었다. 그러나 DEIPA를 첨가한 배합에서는 시멘트의 수화 거동을 변화시켰을 뿐만 아니라 바텀애시와 수산화칼슘 사이의 포졸란 반응도 향상시켜서 추가적인 C-S-H를 생성하였고, 재령 초기 뿐만 아니라 후기에도 높은 압축강도를 얻을 수 있었다. 따라서 바텀애시를 분쇄할 때 극소량의 DEIPA를 첨가하더라도 바텀애시의 반응성을 충분히 증진시킬 수 있었기에 바텀애시 치환시멘트 개발에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.1-7
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• 2021

본 연구에서는 건설공사시 시멘트 사용에 따른 탄소배출 저감과 천연모래 고갈에 따른 대응방안으로 산화그래핀 및 다공성 장석을 적용하였다. 산화그래핀은 부착특성을 증가시키기 위해 (3-aminopropyl)trimethoxysilane으로 기능화 시켰으며, 이를 적용하여 표준배합 모르타르 대비 시멘트 함량을 5% 감소시킨 배합조건으로 공시체를 제작하여 압축강도를 평가하였다. 다공성 장석과 기능화된 산화그래핀이 적용된 시편과 표준배합시편의 압축강도는 각각 26MPa, 28MPa로 큰 편차를 보이지 않았으며, 지반구조물에서 요구하는 시멘트 모르타르의 압축강도를 만족하는 것으로 평가되었다. 시멘트 함량감소에도 적정강도를 유지할 수 있는 원인으로는 다공성 장석에 대표적 포졸란 성분인 SiO₂와 Al₂O₃가 다량으로 함유되어 수화과정에서 Ca(OH)₂와의 반응을 증가시켰고, 나노크기의 그래핀 표면이 수화생성물이 활발히 반응할 수 있는 반응면으로 작용하였으며, Carboxyl 작용그룹의 강력한 공유결합 특성이 수화물의 결합강도를 증가시켰기 때문에 시멘트 함량을 감소시켰음에도 적정한 압축강도가 유지되었던 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.39-48
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• 2020

본 연구에서는 철과 니켈의 합금강 제조공정에서 발생하는 산업부산물인 페로니켈슬래그를 혼입하여 기존 결합재와의 화학반응 및 성능을 확인하였다. 고로슬래그 미분말과 페로니켈슬래그를 활용하여 시멘트 대비 치환률 50%까지 삼성분계 치환하여 실험을 통해 기초 물성 및 특징을 평가하였다. 실험 결과에 따르면 페로니켈슬래그를 혼입할 시 포졸란 반응이 기여하여 밀실한 내부 공극 및 수화물이 형성되었고, 수화열과 건조 수축 감소 효과도 나타났다. 압축강도는 초기 재령에는 다소 저조한 강도발현을 나타냈으나, 28일 장기재령으로 갈수록 강도 증가가 나타났다. 추후 최적 배합을 도출하여 용도에 맞게 활용할 경우 시멘트 결합재로서의 활용 가능성이 기대된다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.52-59
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• 2022

이산화탄소 반응경화 시멘트(Calcium silicate based cement, CSC)는 제조 전 공정에서 보통 포틀랜드 시멘트 대비 최대 70% 가량의 CO₂ 감축을 기대할 수 있는 저탄소 시멘트로 해외 선진국가에서는 이미 상용화 단계에 도달하였으나 국내에서는 제조특성 및 기초물성연구가 시작되고 있는 단계이다. 이에 본 연구에서는 국내산 원료물질을 활용한 CSC 제조 가능성을 검토하고, 제조한 CSC의 기초물성평가를 통해 CSC의 국산화 가능성을 조사하고자 하였다. 실험결과, 국내산 고품위 석회석과 실리카흄을 활용해 제조한 CSC의 주요광물상은 CS, C₃S₂, C₂S 및 미반응 SiO₂로 이론적인 CSC 주요광물상과 유사한 특성을 나타내며, 국내산 원료물질을 활용한 CSC 제조가능성을 확인할 수 있었다. 제조한 CSC의 경화특성 조사를 위해 양생분위기에 따른 광물상 변화특성을 조사하였으며, TG/DSC 열분석결과, 탄산화양생을 실시한 샘플에서만 탄산화반응 결과생성물로서 다량의 CaCO₃가 생성된 것을 확인할 수 있었다. 이러한 특성은 압축강도에서 뚜렷한 차이를 나타내었는데, 습윤양생 시 재령 7일 기준 압축강도 1MPa 이하로 수화반응 및 탄산화반응에 의한 물성발현이 거의 없는 반면에 탄산화 양생 시 재령 7일 기준 압축강도 56MPa 이상으로 조기강도 특성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.218-225
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• 2023

본 연구에서는 염소 성분의 시멘트 수화반응 촉진 효과를 이용하여 염소 함량을 증가시킨 클링커의 조강형 시멘트로서의 활용 가능성을 평가하였다. 실제 시멘트 제조설비를 이용해 염소 성분 200-1,000 ppm 수준의 클링커를 제조하고, 여기에 석고 및 혼합재를 첨가하여 46개의 시멘트 시료를 제조하여 이의 표준주도 및 응결, 압축강도를 측정해 통계 분석하였다. 시험 결과, 염소 함량 증가에 따라 응결이 단축되고, 1일 압축강도가 향상되었지만, 28일 압축강도는 하락하였다. 특히 염소 함량을 230에서 965 ppm으로 증가시킬 경우 1일 압축강도가 4.6 MPa 향상되어 3,400-3,970 cm²/g 범위에서 Blaine을 증가시키는 것보다 향상 효과가 뛰어난 것으로 분석되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.313-319
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• 2017

일반적으로 플라이애시의 입도, 화학성분, 비정질양, 비정질 Si, Al 양등 매우 다양한 요인이 시멘트와의 반응에 영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 플라이애시의 입자 특성이 압축강도에 미치는 영향을 확인하고자 한다. 표준사를 플라이애시와 유사한 입도로 분쇄하여 플라이애시와 동일하게 시멘트와 배합하여 압축강도를 측정하였다. 측정된 압축강도 결과 값을 사용하여 시멘트 수화반응에 의한 강도와 입자 충진 효과에 의한 강도 증진을 확인하였다. 표준사 분말을 치환한 모르타르의 압축강도 결과를 활용하여 플라이애시의 포졸란 반응에 의한 강도 증가분을 계산하였다. 이러한 결과 값과 플라이애시의 입자 특성을 비교한 결과, 분말도는 압축강도와 약한 상관성을 보이고 있으며, PI(Pozzolanic Index)는 10% 통과직경(D10)과 50% 통과직경(D50)과 좋은 상관관계를 나타내었다. 따라서 향후 PI와 D10과의 상관성은 플라이애시의 화학적 특성과 함께 플라이애시 특성을 파악하는 좋은 수단이 될 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권6호
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• pp.529-534
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• 2016

칼슘실리케이트계 무기단열소재는 주원료로 시멘트를 90%를 사용하는 다공성 무기단열소재이다. 기존 무기단열소재와 달리 고온의 수화반응 처리가 없기 때문에 가격이 저렴하며, 불연소재의 원료를 사용하여 화제의 위험성도 적다. 칼슘실리케이트 단열소재는 $0.13g/cm^3$의 밀도와 0.050W/mK이하의 우수한 열전도도를 갖는 단열소재이다. 칼슘실리케이트 단열소재는 경량화 될수록 내부 기포를 다량 함유해야 하며 기포를 다량 함유함에 따라 단열성 또한 우수해진다. 본 연구에서는 다량의 기포를 함유하며 일정강도발현을 목표로, 칼슘실리케이트계 무기단열소재의 주성분인 시멘트가 수화반응에 따라 초기 및 장기강도발현하는 특성을 이용하여 칼슘실리케이트계 무기단열소재에 적용하여 물리적 특성을 알아보고자 하였다.