• 콘크리트학회논문집
• /
• 제18권3호
• /
• pp.355-360
• /
• 2006

알칼리-실리카 반응은 시멘트 콘크리트 포장 및 구조물에 매우 심각한 손상을 일으킬 수 있다. 국내의 경우 알칼리-실리카 반응에 의한 피해 사례가 거의 보고되지 않아 연구는 적게 수행되고 있는 실정이다. 본 연구는 국내 고속도로 일부 노선의 시멘트 콘크리트포장에서 발생한 불규칙균열과 스폴링의 발생 원인을 분석하기 위해 수행되었다. 본 연구에서는 현장조사, 화학적인 방법 및 전자현미경(SEM)의 에너지 분석기(EDX)를 사용하여 파손 원인을 분석하였다. 조사 대상 시멘트 콘크리트 포장의 파손 유형은 불규칙 균열과 스폴링이다. 코어 시편의 균열 절단면에서 편암과 편마암 골재 주위로 백색으로 변색된 반응환이 관찰되었고, 반응 생성물에서는 $Si^{4+}>K^+$성분이 주로 분석되었다. 254nm 파장의 자외선 광선을 비추게 되면 알칼리-실리카 반응부에 화학반응에 의하여 노란색 형광 빛을 나타나는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통하여 조사 대상 시멘트 콘크리트 포장에 발생한 불규칙 균열 및 스폴링은 주로 알칼리-실리카 반응에 의해 유발된 것으로 판정하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제1권2호
• /
• pp.107-113
• /
• 2013

연구에서는 문제시 되는 순환자원의 종류를 상호 보완적으로 활용하여 문제를 해결하고자하는 연구이다. 즉, 고로슬래그 미분말(BS)의 잠재 수경성반응을 순환 잔 굵은 골재의 알칼리로 반응시키고, 부족분의 알칼리를 보통포틀랜드 시멘트(OPC)로 해결하면서 소석회 처리된 소각장애시(WA)의 치환율을 실험변수로하여 최적치를 구하고자 실험하였다. 실험결과 WA 치환율이 증가할수록 유동성과 공기량은 약간 저하하고, 염화물량은 증가하여 불리하였지만 압축 및 인장강도가 1% 에서 최대 값을 나타내어 폐기물 유효처리 관점까지도 고려하면 WA 1% 혼합이 최적인 것으로 분석되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제23권2호
• /
• pp.20-27
• /
• 2019

건전자제품의 개발과 생산기술에 비교하여 폐유리의 재활용을 위한 기술개발은 상대적으로 미흡하여 자원낭비와 환경오염이 가속화되고 있다. 해외에서는 이 분야에 대한 기술개발이 활발하게 이루어지고 있으나 국내의 경우, 그 관심도가 부족하여 폐유리를 불법투기 또는 매립으로 처리하고 있는 실정이다. 폐유리는 시멘트와 수화반응시 포졸란 반응가능성이 있는 것으로 확인되어 경화 콘크리트의 물리적 성질을 향상시키고 굳지 않은 콘크리트의 레올로지 특성을 개선하여 블리딩의 저감 및 수화열 발생의 억제 등에 효과적인 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 논문에서는 폐유리를 잔골재로 사용한 차폐콘크리트의 알칼리-실리카반응이 팽창에 미치는 영향을 분석하고 폐유리 혼입에 의한 알칼리-실리카반응의 팽창을 억제하기 위한 방안으로 적정 혼화재료를 사용하여 차폐콘크리트의 내구성능을 평가하였다.

• 한국건축시공학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.403-412
• /
• 2018

최근 순환골재의 활용에 관한 필요성이 증대되고 있으나, 순환골재의 강알칼리성으로 인해 다양한 문제들이 발생되고 있다. 순환골재의 강알칼리성은 대부분 골재 표면에 완전히 제거되지 못한 시멘트 페이스트에 의해 발현되는 것으로써 이를 해결하기 위해 이산화탄소를 활용하여 순환골재의 pH를 저감하기 위해 노력이 지속되어왔다. 그러나 기존의 이산화탄소를 이용한 처리 방법에 의해 중성화 처리된 순환골재는 시간이 지남에 따라 pH가 다시 회복된다는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 반응성이 뛰어난 초임계이산화탄소의 활용을 제안하며, 이를 위해 초임계상의 이산화탄소와 수화된 시멘트 페이스트간의 반응 메커니즘을 분석하였다. 그 결과 입자 형태 및 $scCO_2$ 주입량에 따라 중성화 반응정도가 현저하게 달라지는 것으로 나타났다. 특히 powder 형태 시험체에서 $scCO_2$ 주입량이 많은 고온 고압 상태에서 중성화 반응은 활발하게 이루어졌다. 이때 시멘트의 높은 pH를 주도하는 portlandite가 대부분 calcite와 aragonite의 형태로 변환되었으며, ettringite, hemicarbonate 및 monocarbonate와 같은 calcium aluminate 수화물 또한 안정적으로 존재하지 못하고 분해된 것으로 나타났다. 반면, 10mm 크기의 수화된 시멘트 페이스트는 $scCO_2$가 시험체 내부깊이 침투하지 못하고 표면에서만 반응하여, 반응 후에도 내부에 portlandite와 calcium aluminate 수화물이 잔존한다. 이로 인해 시간이 경과할수록 내부의 portlandite가 점차 용출되어 pH가 다시 상승하는 것으로 나타났다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제13권3호
• /
• pp.213-220
• /
• 2001

콘크리트에 폐유리의 사용은 알칼리 실리카 반응(ASR)의 팽창으로 균열과 강도저하를 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 폐유리의 혼입률과 색상(갈색, 녹색) 및 폐유리로 인해 발생되는 ASR팽창을 저감시키기 위해 섬유의 종류(강섬유, 폴리프로필렌섬유)와 섬유혼입률에 따른 ASR팽창과 강도특성을 분석하였다. 연구결과 녹색의 폐유리가 팽창량이 비교적 작기 때문에 갈색의 폐유리보다 더욱 유용하며, ASTNM C 1260의 시험에 있어서 폐유리의 혼입으로 인한 퍼시멈(pessimum)량은 발견되지 않았다. 또한, 폐유리와 함께 섬유의 혼입은 폐유리의 실리카와 시멘트 페이스트의 알칼리 사이의 ASR로 인한 팽창과 강도 저하를 저감시키는데 효과적인 것으로 나타났다. 특히 폐유리 혼입률 20%에 대해서 강섬유를 1.5vol.% 혼입하였을 경우 팽창은 40%까지 감소하였으며 휨강도는 폐유리만을 혼입한 것(8$0^{\circ}C$ $H_2O$ 양생)에 비해 110%의 강도발현을 나타내었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.247-257
• /
• 2021

본 연구는 오토클레이브 양생시편이 예상과 달리 초기강도는 잘 발현되지 않는 반면, 수중에 장기 침지할 경우 압축강도가 향상되는 현상을 규명하기 위해 시작되었다. 증류수 및 알칼리 용액에 침지하였고, 세 가지 양생방법이 시도되었다. 알칼리용액에 침지할 경우 증류수 침지 시편이 추가적인 지오폴리머 반응에 의해 보다 더 높은 압축강도를 가질 것으로 예상하였으나, 실제로 추가적인 지오폴리머 반응에 의해 생성된 결정립들과 알칼리골재 반응에 의한 시편의 팽창 때문에 21일 침지 후 침지용액에 의한 압축강도의 변화는 크게 나타나지 않은 것으로 사료되었다. 지오폴리머의 수중 및 알칼리용액 내 장기공용성을 확보하기 위해서는 오토클레이브를 이용하여 양생 후 21일 이상 수중 침지를 시키면서 숙성(aging) 시키는 것이 바람직 한 것으로 결론지을 수 있었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.68-76
• /
• 2022

본 연구는 오토클레이브에서 양생된 시편들을 침지했을 때 시편의 압축강도 변화 메커니즘(mechanism) 규명을 위해 수행되었다. 침지는 3일, 7일, 21일간 진행되었으며, 침지 용액은 증류수, 2M, 8M, 14M 알칼리용액에서 진행되었다. 단기간동안 침지한 시편들의 압축강도 변화는 크지 않았으나, 21일 동안 증류수 및 8M 알칼리 용액에 침지한 시편들의 압축강도는 추가적인 지오폴리머 반응에 의해 침지전 시편에 비해 2배 이상 증가하였다. 하지만, 일정농도 이상으로 알칼리를 공급해주면 알칼리 골재 반응에 의해 압축강도가 감소하였다. 따라서 오토클레이브에서 양생한 시편들의 압축강도 증진을 위해서는 증류수 및 8M 알칼리용액에서 21일 이상 장기간 침지하는 것이 바람직한 것으로 판단되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제14권5호
• /
• pp.153-160
• /
• 2010

고로슬래그 미분말을 순환골재 모르타르 및 콘크리트의 제조에 활용할 경우, 순환골재에서 용출된 $Ca(OH)_2$가 고로슬래그에 대한 자극제 역할을 수행하여 수화반응을 개선할 수 있을 것으로 판단되고 고로슬래그를 통해 알칼리 저감 효과를 얻을 것으로 예상되어 본 연구를 진행하게 되었다. 그 결과 고로슬래그 미분말을 혼입 사용한 순환 잔골재 모르타르는 재령 3일에서는 고로슬래그 혼입율에 따라 강도가 감소하는 결과를 나타냈다. 이는 고로슬래그의 수화반응이 일어나지 않았기 때문으로 판단되며 또한, 순환 잔골재 혼입률에 관계없이 고로슬래그 미분말의 혼입률이 증가함에 따라 재령 3일 측정한 수화활성도도 저하되는 것으로 나타났다. 재령 7일에서는 순환 잔골재에서 용출된 수산화칼슘($Ca(OH)_2$)이 자극제 역할을 수행하여 고로슬래그 미분말을 혼입한 배합의 압축강도 발현이 천연 잔골재를 사용한 모르타르보다 서서히 증가하는 결과를 보이기 시작하였으며 이로 인해 재령 7일 측정한 고로슬래그 미분말을 단계별로 혼입한 배합의 수화활성도가 고로슬래그를 혼입하지 않은 배합보다 높아지는 것으로 나타났다. 재령 28일에서는 고로슬래그 미분말 혼입률 30% 배합에서는 고로슬래그의 수화반응으로 인해 천연 잔골재를 사용한 배합보다 높은 압축강도를 보이기 시작하였으며 이때 측정한 수화활성도는 천연 잔골재를 사용한 배합과 특별한 차이를 보이지 않았으며, 이는 지속적으로 수산화칼슘($Ca(OH)_2$)이 공급되지 못하였기 때문으로 판단된다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 1989년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.1-4
• /
• 1989

Recently, as the natural aggregates are exhausted, using the crashed stones bring the possibility of the alkali-aggregate reactivity. In this study, the samples are collected from the stony moutains chosen by using a geoligical survey map and analyzed in terms of the amount and the shape of the reaction minerals by a polarization microscope and X-ray diffraction which beling to the petrographic examination of aggregates for concrete. From this study, most samples of the sedimentary rocks and the granitte of the ignious rocks show the possibility of the alkali-aggregate reactivity.

• 콘크리트학회지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.129-137
• /
• 1998

본 연구에서는 해수 및 염화나트륨이 공급되는 환경에서 실리카 흄의 알칼리실리카 반응에 대한 억제효과를 구명한 것이다. 연구에 사용된 염화나트륨 농도는 2.8%, 10%, 20%여Tdmaum 반응성 골재는 일본산 안산암이었다. 실리카 흄은 노르웨이산으로 비표면적인 20$m^2$/g인 것을 사용했다. 실리카 흄의 치환율은 시멘트 중량에 대해 5%, 7%, 10%로 하였다. 연구결과, 20%의 염화나트륨이 공급되는 환경에서 알칼리실리카반응에 의한 유해한 팽창이 억제는 본 연구에서 사용된 실리카 흄의 경우, 치환율 % 이상에서 달성되었다.