• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.261-269
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• 2005

본 연구의 목적은 칼슘 함량이 낮은 플라이 애쉬를 이용하여 포틀랜트시멘트를 대신할 수 있는 알칼리활성 플라이 애쉬-시멘트를 제조하는데 있다. 플라이 애쉬의 활성화는 다양한 수산화나트륨 농도와 온도 그리고 liquid/fly ash 혼합비율에서 수행하였다. 좀 더 높은 압축강도를 가진 경화체를 얻기 위하여 규산나트륨을 알칼리 용액에 첨가하였다. 강도발현의 관점에서 볼 때, liquid/fly ash의 혼합비율과 활성화제 농도 그리고 온도는 항상 중요한 인자로 작용하였다. $NaOH(210g)+Na_2SiO_3{\cdot}9H_2O(30g)+H_2O=1L$로 구성된 알칼리 활성용액은 $50^{\circ}C$에서 칼슘 함량이 낮은 플라이 애쉬의 알칼리활성 효과를 가장 높게 나타냈다. 알칼리활성화된 플라이 애쉬는 주로 quartz와 mullite 그리고 무정형의 aluminosilicate로 구성되었음을 SEM과 XRD 분석결과에서 보여주었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.159-167
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• 2022

본 연구에서는 보통 포틀랜드시멘트를 사용한 콘크리트와 광물질 혼화재료 및 알칼리활성화제를 첨가한 4종류의 배합으로 시편을 제작한 후 X선 회절분석, 미세구조분석, 압축강도, 동결융해저항성 및 SEM Image 분석을 실시하여 각 배합별 강도발현, 상대동탄성계수, 중량변화 등을 측정하여 기초물성 평가를 진행하였다. 페로니켈슬래그 혼입 삼성분계 시멘트는 보통포틀랜드 시멘트 배합(OPC)과 비슷한 수화물을 생성하는 경향을 보였으며, MgO 성분으로 인한 팽창성 수화물은 확인되지 않았다. 페로니켈슬래그를 혼입 시 3성분계 시멘트(30SP20FN)의 경우 OPC와 비교 시 공극률이 커지는 경향을 보였지만, 알칼리활성화제를 첨가할 경우 공극 분포가 변화하는 경향을 보였다. 또한, 알칼리활성화제의 첨가는 30SP20FN의 장기강도발현을 앞당기는 효과를 보였으며, 18~26 % 가량 강도가 증가함을 확인하였다. 30SP20FN의 경우 dilution effect로 인한 낮은 수화도의 영향으로 동결융해저항성이 떨어졌지만, 알칼리활성화제를 첨가할 경우 높은 상대동탄성계수를 유지하였으며, 동결융해 저항성이 우수한 것을 알 수 있었는데, 이는 변화된 공극 분포 때문인 것으로 사료된다. 본 연구에서 실시한 상대동탄성계수 측정 실험에 사용된 콘크리트 시편 모두 300 사이클에서 상대동탄성계수가 60 % 이상으로 우수한 동결융해 저항성을 나타내었다. 동결융해 작용을 받은 콘크리트의 미세구조를 분석한 결과, OPC 및 30SP20FN 콘크리트의 경우 비정질의 수화물이 서로 결합되어 있지 않고, 미세 균열이 발생함을 확인한 반면, 알칼리 활성화제를 혼입한 배합의 경우 균질한 내부 구조를 유지하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.203-209
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• 2011

시멘트 산업은 에너지 다소비형이며 석회석을 원료로 하고 있어 지구 온난화의 주범인 CO를 배출하여, 환경문제로 인해 가까운 시기에 큰 어려움을 겪을 것으로 예상되고 있다. 오늘날 첨단산업의 발전과 지구환경 문제의 심각성에 대한 인식이 증가하여 시멘트 산업에서도 다각화 측면에서 다양한 종류의 기술 등이 활성화되고 있는 시점이다. 이 연구에서는 최근에 새로이 검토되고 있는 시멘트 대체 재료로서 천연 제올라이트를 주원료로 사용한 제올라이트 시멘트 모르타르에 관한 재료적 특성을 분석하는데 목적이 있으며 그 방법으로 물($H_2O$)대신 알칼리 활성제(NaOH)를 사용하여 알칼리 경화반응을 이용한 제올라이트 모르타르를 제조하여, 강도 특성 및 적정 배합비를 구하였다. 그 결과 알칼리 활성제의 양과 경화 온도에 따른 천연 제올라이트 시멘트 모르타르의 7일 압축강도가 42 MPa로 측정되는 등 기존 시멘트보다 뛰어난 성능을 나타내는 것으로 판단되어지며, 기존 건설용 재료를 대체할 가능성이 충분히 있다고 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권1호
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• pp.61-68
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• 2008

알칼리활성 플라이 애쉬 시멘트(AAFC)라 불리는 새로운 시멘트 물질을 이용하여 AAFC-콘크리트를 제조하였다. 알칼리활성 플라이 애쉬 시멘트를 사용하여 제조한 AAFC-콘크리트와 OPC-콘크리트에 대하여 산 침투, 염분, 탄산화, 동결 융해에 대한 영향과 SEM, XRD 분석을 수행하였다. 플라이 애쉬를 85$^{\circ}C$에서 24시간 동안 알칼리 활성화하여 제조한 AAFC-콘크리트(35 MPa)의 산 저항성은 OPC-콘크리트(35 MPa)보다 훨씬 뛰어난 것으로 나타났다. 또한 AAFC-콘크리트(35 MPa)는 염분용액, 탄산화 그리고 동결-융해와 같은 공격에 OPC-콘크리트(35 MPa)와 비슷한 저항성을 가지고 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.114-121
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• 2010

포틀랜드 시멘트 제조 시 다량의 이산화탄소를 배출함으로써 많은 문제가 발생하고 있다. 그리고 화력발전소 및 제철소의 산업부산물인 플라이애쉬 및 고로슬래그 미분말은 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트로 일부 재활용되고 있으나, 42% 정도를 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 결합재로 플라이애시 또는 고로슬래그 미분말을 단독으로 사용한 연구는 많으나, 이들 결합재의 혼합사용에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말을 혼합한 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 결합재의 혼합비율 및 양생온도가 알칼리 활성 모르터의 시공성, 압축강도 등 특성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말의 혼합비는 시공성 및 강도에 큰 영향을 주지만, 양생온도는 비교적 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 플라이애쉬와 고로슬래그 미분말을 50%씩 혼합하고, 9M NaOH과 쇼듐실리케이트를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용할 경우에는 $20^{\circ}C$의 상온양생에서도 재령 28일에서 압축강도 65 MPa의 알칼리 활성 모르터를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.130-137
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• 2018

건설 산업분야에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 플라이애쉬 또는 고로 슬래그 미분말을 이용한 알칼리 활성화 시멘트에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 보통 포틀랜드 시멘트 관리에 사용되는 화학적 정량 분석을 알칼리 활성화 슬래그 시멘트의 화학적 정량분석 결과에 적용하여 알칼리활성화 슬래그 시멘트의 역학적 성능에 미치는 영향을 최소화 하고 최적 화학 조성 허용범위를 검토하고자 하였다. 그 결과 수경율 및 석회포화도의 비율 및 계수는 모두 일정한 범위 내에 있음이 확인되었다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권4호
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• pp.19-28
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• 2010

산업부산물인 플라이애시 및 고로슬래그는 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트로 일부 재활용되고 있으나, 50% 이상을 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 결합재로 플라이애시 또는 고로슬래그를 단독으로 사용한 연구는 많으나, 이들 결합재의 혼합사용에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애시와 고로슬래그를 혼합한 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 결합재의 혼합비율, 알칼리 활성화제의 종류 및 양생온도가 알칼리 활성 모르타르의 시공성, 압축강도 등 특성에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 플라이애시와 고로슬래그의 혼합비와 알칼리 활성화제의 종류는 시공성 및 강도에 큰 영향을 주지만, 양생온도는 비교적 큰 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 플라이애시와 고로슬래그를 50%씩 혼합하고, 9M NaOH과 쇼듐실리케이트를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용할 경우에는 $20^{\circ}C$의 상온양생에서도 재령 28일에서 압축강도 65 MPa의 알칼리 활성 모르타르를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.393-394
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• 2009

최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 고로슬래그의 분말도가 알칼리 활성 모르타르에 미치는 영향을 유동성 및 압축강도를 통하여 분석하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.119-126
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• 2012

포틀랜드 시멘트는 전 세계적으로 매년 15억 톤을 생산하고 있으며, 이로 인해 전체의 배출량에 7% 이상의 $CO_2$ 가스 배출로 많은 지구환경을 지속적으로 오염을 시키고 있다. 그리고 화력발전소에서 발생하는 산업부산물인 플라이애시를 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트에 재활용하고 있으나, 50% 이상을 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 한편 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 알칼리 활성 콘크리트는 시멘트 대신에 실리콘(Si)과 알루미늄(Al)이 풍부한 플라이애시를 사용하여 알칼리 용액으로 활성화시킨 시멘트 ZERO 콘크리트로서 $CO_2$ 가스를 저감하는데 효과적이다. 본 연구에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 플라이애시를 100% 사용한 지오폴리머 콘크리트를 개발할 목적으로 알칼리 활성화제와 양생조건 등이 모르타르의 압축강도에 미치는 영향에 대해 검토하였다. 그 결과, 9M NaOH과 쇼듐실리케이트를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용하고, $60^{\circ}C$에서 48시간 동안 양생을 한 다음 기건양생을 실시할 경우 재령 28일에서 압축강도 70 MPa의 지오폴리머 모르타르를 제조할 수 있는 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권3호
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• pp.40-47
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• 2011

본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 고로슬래그를 단독으로 사용한 배합과 고로슬래그와 플라이애쉬를 혼합한 배합의 강도, 수축 및 내구성에 대해 검토하였다. 그리고 비교를 위해 보통포틀랜드시멘트를 사용한 일반 모르타르에 대해서도 동일한 실험을 수행하였다. 그 결과, 알칼리 활성 모르타르는 일반 시멘트 모르타르에 비해 강도발현, 수축 및 동결융해 저항성 측면에서 우수한 것으로 나타났다. 특히 고로슬래그와 플라이애쉬를 혼합사용한 경우에는 압축강도 60 MPa 이상 달성이 가능하고, 일반 시멘트 모르타르에 비하여 수축량은 40% 정도 감소하고 동결융해 저항성은 20% 정도 향상되나, 탄산화 속도는 2~3배 촉진되는 것으로 나타났다.