• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.25-35
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• 2018

본 연구에서는 카올린과 플라이애시의 두 종류의 결합재를 혼합하여 알칼리 활성화시킨 후, 경화체의 강도 및 미세구조 분석을 수행하였다. 이를 위해, 경화된 시험체에 대해 압축강도, X선 회절분석(XRD), 열중량(TG) 분석 및 SEM/EDS 분석을 실시하였다. 카올린-플라이애시 혼합 결합재는 카올린 혼합에 관계없이 모든 경화체에 대해서 재령에 따라 압축강도가 증가하는 경향을 나타냈으며, 플라이애시 중량에 대한 카올린의 혼합비가 증가할수록 압축강도는 낮아지는 것으로 나타났다. XRD 분석 결과에서는 제작된 모든 시험체에 대해서 플라이애시 및 카올린의 원재료에 함유된 구성광물 이외에 새로운 결정질 물질 형성은 확인되지 않았지만, 이에 반해 TG 분석에서는 모든 시험체 내에서 N-A-S-H gel이 반응생성물로 형성된 것을 알 수 있었다. 모든 시험체들의 내부는 대체적으로 치밀하지 않은 것으로 나타났으며, 카올린 치환율에 따른 강도 발현의 차이가 있음에도 불구하고, 내부의 조직구조에서 뚜렷한 차이는 없는 것으로 나타났다. 본 연구에서 보여준 반응생성물의 Si/Al가 낮을수록 시험체의 강도가 상대적으로 높은, Si/Al와 강도와의 상관관계에 따라, 반응생성물의 Si/Al가 낮도록, 즉 사용되는 결합재의 $Al_2O_3$의 용해도를 높일 수 있는 화학적 첨가제가 고려된다면, 카올린-플라이애시 혼합 결합재의 강도 개선 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.97-104
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• 2010

본 연구에서는 플라이애시 치환 콘크리트에 초기 저강도발현특성을 고로슬래그 미분말 및 석고혼입으로 해결할 수 있는지의 가능성을 검토하기위하여 콘크리트의 기초적 특성에 대하여 분석하였다. 그 결과 굳지 않은 콘크리트의 특성으로 유동성은 FA 치환의 경우 OPC와 유사하거나 비교적 크게 나타나는 양상을 보였으나 FA 치환 콘크리트에 BS와 GS의 치환량이 증가 할수록 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 특히 FA 20% 치환 콘크리트의 경우가 FA 10% 치환 하였을때 보다 슬럼프 감소율이 크게 나타났다. 공기량은 OPC에 비해 FA 치환의 경우 크게 감소하는 경향을 나타내었으나, BS와 GS가 공기량에 미치는 영향은 크지 않은 것으로 나타났다. 경화 콘크리트의 특성으로 압축강도는 FA 10% 치환 콘크리트에 BS 및 GS를 치환한 경우 OPC보다 초기에 높은 강도를 나타내었으며, FA 20% 치환 콘크리트의 경우 강도 발현이 다소 낮은 것으로 나타났는데, 그중 FA 10% 치환 콘크리트에 BS 5% 치환, GS 1% 혼입시 전반적으로 높은 강도를 나타내어 가장 우수한 결과를 나타내었다. 결합재 종류별 압축강도의 상관관계의 경우 GS 무혼입에 비해 GS를 혼입 할 시 전반적으로 높은 강도를 나타냄으로써 GS의 영향이 강도발현에 중요한 역할로 작용함을 알 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.442-449
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• 2017

이 연구에서는 시멘트계 재료의 펌프압송성능을 향상시키기 위하여 외부에서 소량의 윤활층 활성화제를 배관에 주입하는 방법을 제안하였다. 활성화제는 배관과 압송재료 사이에 형성되는 윤활층에 주입되어 윤활층의 점도, 즉, 배관과 재료 사이의 마찰을 감소시키는 역할을 한다. 제안된 방법의 검증을 위해 모르타르를 사용한 소규모 펌핑실험을 수행하였다. 물-시멘트 비 47%인 모르타르를 사용하였고, 윤활층 활성화제 종류와 활성화제의 주입량을 각각 2가지와 3가지로 달리하여 실험을 수행하였다. 윤활층 활성화제로는 고성능 감수제와 음이온 계면활성화제를 사용하였다. 윤활층 활성화제의 주입량은 모르타르 토출량의 0.14, 0.28, 0.42%이다. 윤활층 활성화제 주입 전과 후의 압축강도, 배관 내부 압력을 측정하였다. 음이온 계면활성제를 사용한 경우 압축강도의 변화가 없었으며, 배관 내부 압력 감소율이 최대 71.4%로 가장 크게 감소하는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.353-359
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• 2015

본 연구는 실제 아파트 단지의 재생이 필요한 환경 인프라를 경제적이고 효율적인 녹색 인프라 기술로 재생하기 위한 계획을 수립하였으며, 단지내 물과 폐기물의 자원 순환 및 재이용을 위해 단지형 도시 중수 생산 기술과 단지형 유기성 폐기물 에너지화 기술, 무막힘 탄성포장 우수 재이용 기술, 도시농장 기술을 현장에 적용한 결과를 보여주고 있다. 도심 중수 생산 기술은 하수, 우수, 지하수를 대상으로 중수를 생산하여 단지내 공공용수로 이용하기 위한 기반 기술이며, 무막힘 탄성포장 우수배수구 기술은 단지 내에서 우수의 재이용율 극대화시키기 위한 기반 기술이다. 유기성 폐기물 에너지화 기술은 단지에서 발생하는 음식폐기물 및 분뇨 등의 유기성 폐기물을 처리하는 과정에서 바이오가스와 비료를 만들어 에너지원으로 활용할 수 있으며, 도시농장은 재생용수, 재생에너지, 재생비료를 활용하여 주거민들의 건강 및 여가공간으로 활용할 수 있는 기반기술이다. 이를 통해 단지 내에서 자원 순환 및 재이용이 가능한 하나의 에코시스템을 구축하였으며, 재생 후 녹색지표결과에서 에너지 부문은 4.23, 물부문은 0.32, 폐기물 부문은 0, 토지이용 부문은 0, 환경부문은 2.12가 상승하는 결과를 가져올 수 있었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.128-136
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• 2014

화력발전소에서 발생되는 플라이애시는 콘크리트의 첨가재로 사용되는 것이 석탄회 재활용 방안 중 최선으로 알려져 있다. 이러한 석탄회는 최근 더 이상 매립이 불가능하여 콘크리트에 다량 첨가가 시도되고 있다. 그럼에도 불구하고 현재까지 하이볼륨 플라이애시(High Volume Fly Ash : HVFA) 시멘트 콘크리트의 연구분야는 주로 재료적인 분야에 대해서만 수행되어지고 있는 실정이다. 그러나 하이볼륨 플라이애시 시멘트 콘크리트의 구조재료로의 적용을 위해서는 탄성계수, 응력-변형률 관계 및 구조 부재 거동 등에 대한 연구가 필수적이다. 이를 위하여 본 논문에서는 플라이애시 치환율 0, 35 및 50%, 압축강도 20, 40 및 60MPa 그리고 인장철근비 2수준을 실험변수로 하여 플라이애시 시멘트 철근콘크리트 보 18개를 제작하여 이들의 휨거동을 실험적으로 평가하였다. 실험결과에 의하면 플라이애시를 첨가하지 않은 일반 콘크리트(FA=0%)와 35, 50% 플라이애시 시멘트 콘크리트 부재의 휨거동은 크게 차이나지 않음을 알 수 있었다. 또한 HVFAC의 휨거동을 평가하기 위하여 해석적 모델을 제안하였고, 컴퓨터 프로그램을 개발하여 실험결과와 해석결과를 비교한 결과, 거동 차이가 적어 제안된 해석 모델은 적절한 것으로 평가된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.220-227
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• 2015

초고성능 콘크리트(UHPC)는 낮은 물-결합재비를 바탕으로 다량의 강섬유, 실리카퓸, 충전재 및 고성능 감수제를 사용한다. UHPC는 높은 역학적 성능을 가지는 대신 실리카퓸을 사용함에 따라 점성이 증가되며 고가의 재료를 다량으로 사용하기 때문에 제조비용이 일반 콘크리트에 비하여 고가이다. 따라서 본 연구에서는 180MPa급 UHPC의 점성 저하를 위하여 실리카퓸 대신 지르코늄 실리카퓸(Zr)을 사용한 UHPC의 고성능 감수제(SP)의 사용량 및 종류, 충전재 크기에 따른 공학적 특성을 분석하였다. 그 결과 W/B 20%, Zr 100% 사용, SP-L 사용량 2~3%, 강섬유 혼입율 1.5 vol.%이고 $4{\mu}m$의 충전재를 사용하는 Zr-UHPC의 경우 기존의 실리카퓸을 사용한 배합에 비하여 우수한 유동성을 발현하고 압축강도 180MPa이상 확보 하였다. 또한 기존 UHPC 대비 33%의 제조비용 절감이 가능한 것으로 분석되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.128-135
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• 2011

본 연구에서는 산업부산물로서 재활용율이 낮은 바텀애쉬와 혼화재를 이용하는 에코개념의 터널 보수용 초속경 그라우트 모르타르 개발을 목적으로 실시공 환경조건의 온도하에서 초속경 그라우트 모르타르의 기초적 특성에 대하여 검토하였다. 실험결과, 유동성 및 응결시간은 B > C > A type 순으로 크게 나타났으며, 온도조건별로는 상온보다 저온에서 더 지연되었다. 압축강도, 휨강도, 부착강도는 3 type 모두 비슷하게 나타났는데, 압축강도는 저온조건에서는 초기에 강도가 작았지만 장기재령에서는 상온조건과 유사한 강도가 나타났고, 휨강도는 초기에는 강도가 유사했지만 장기재령에서는 상온조건이 크게 나타났으며, 부착강도는 상온조건보다 저온조건이 평균 35 % 저하되었다. 길이변화는 A > C > B 순으로 저온조건이 상온조건보다 2배로 나타났으며 고로슬래그 미분말을 취환한 경우 현저히 감소되었다. 물흡수 계수 및 습기투과 저항성은 C > A > B 순으로 크게 나타났고 바텀애쉬를 치환할 경우 다공질의 영향으로 크게 증가되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.463-469
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• 2016

본 연구에서는 팽창재-팽윤재-결정성장 촉진제로 구성된 자기치유 재료(SH-PO-0)와 칼슘이온 용출을 촉진하는 인산염계 혼화재(PO)를 첨가한 자기치유 재료(SH-PO-5, 15, 30)를 사용한 모르타르의 압축강도 및 투수성능을 평가하였다. SH-PO-0는 OPC 대비 28일 압축강도는 9% 감소하였지만, 투수량 감소비는 OPC 대비 현저히 낮아, 자기치유 재료의 유효성을 확인하였다. PO의 첨가량이 증가함에 따라 압축강도는 감소하고, 초기재령에서 투수성능은 개선되는 경향을 나타내었고, 적정 PO 치환율은 15% 수준이었다. SH-PO-15는 SH-PO-0 대비 28일 압축강도는 8% 이내에서 감소하였고, 초기 재령에서 투수성능이 더욱 개선되었으나, 장기재령까지 이어지지는 않았다. SEM-EDS분석에 의해 SH-PO-15의 칼슘 이온량이 더 많이 고정화되어 있음을 확인하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.317-324
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• 2020

플라스틱은 우수한 물성과 가공성 및 경제성으로 소비가 급증하고 있는 반면에, 분리, 선별이 제대로 이루어지고 있지 않아 재활용률이 저조한 실정이다. 특히, 생활폐기물 발생 폐플라스틱은 이물질과 혼합배출로 분리, 선별 공정 비용이 증가하여 재활용이 상대적으로 저조한 실정이다. 이에 본 연구는 생활폐기물 발생 복합 폐플라스틱을 콘크리트용 골재로 재활용하기 위한 기초 연구로 폐플라스틱 종류(복합재질 1종류 및 단일 재질 2종류) 및 치환율(잔골재 용적 대비 25%, 50% 및 75%)에 따른 콘크리트 특성 변화를 실험적으로 평가하였다. 복합재질의 폐플라스틱 굵은 골재는 양호한 입도 분포로 부순 굵은 골재 대비 밀도는 낮고 흡수율은 높은 것으로 나타났다. 반면에, 단일재질의 폐플라스틱 잔골재는 균일한 크기의 입자로 구성되었으며 부순 잔골재 대비 밀도와 흡수율 모두 낮은 것으로 나타났다. 복합재질 굵은 골재 치환 콘크리트는 가장 많은 폐플라스틱 치환량에도 양호한 입도 분포로 재료 분리 현상이 발생하지 않았으며, 공기랑도 증가량도 적은 것으로 나타났다. 한편, 폐플라스틱 골재의 낮은 강도, 소수성으로 인한 시멘트 수화반응 억제, 폐플라스틱 골재와 시멘트 페이스트 사이의 낮은 부착력 등으로 폐플라스틱 골재 치환량이 증가함에 따라 콘크리트의 압축강도 및 휨강도는 감소하였으며, 입도 분포가 양호한 복합재질의 폐플라스틱 굵은 골재를 치환한 콘크리트의 압축강도 및 휨강도의 저하 정도가 상대적으로 작은 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.325-332
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• 2020

화재피해 콘크리트 구조물의 안전진단 시, 기존 내구성 평가 방법으로는 고온으로 인한 강도감소 및 재료의 변화 등을 정량화하기가 어렵다. 특히, 두께별 손상도가 다른 공시체의 압축강도를 부재의 압축강도 저하의 대표 값으로 사용하고 있어 콘크리트의 깊이에 따른 손상도 변화를 반영하지 못하고 있다. 이 연구에서는 고온에 노출된 콘크리트의 손상깊이를 정량적으로 평가하기 위하여 400℃-800℃ 온도로 콘크리트 공시체를 전면 가열과 일면 가열 조건으로 가열실험을 수행하였다. 가열 후 전면 가열 공시체의 압축실험과, 일면 가열 공시체를 고온 노출면부터 20mm두께의 절편을 만든 후 각각에 대해 쪼갬 인장실험과 색조분석을 실시하였다. 실험결과, 공시체 절편의 쪼갬 인장강도로부터 산정된 압축강도 감소율이 전면 가열공시체의 압축강도 값과 평균 10% 이내로 나타났고, 색조분석 결과 400℃-600℃에서 빨강 색상, 700℃이상에서는 회색계열로 변색되는 일관적인 색상 값이 관찰된 바, 이 연구에서 제안한 기법은 수열온도의 추정과 콘크리트 잔존 압축강도와 손상깊이를 합리적으로 평가할 수 있는 것으로 나타났다.