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수산화칼슘을 첨가한 UFFA 초속경 콘크리트의 물성특성 평가 (Material Property Evaluation for UFFA Rapid Setting Concrete including Calcium Hydroxide)

  • 전성일;남정희;안지환;권수안
    • 한국도로학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.189-198
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    • 2008
  • 일반적으로 UFFA(Ultra Fine Fly Ash)는 일반 플라이 애시보다 워커빌리티를 더 좋게 하고 포졸란 반응을 더 크게 활성화시키는 특성을 가지고 있으며, 이와 같은 특성이 콘크리트의 내구성을 더욱 향상시키는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 이러한 UFFA의 특성을 활용하여 초속경시멘트에 UFFA를 첨가한 콘크리트 혼합물이 조기교통개방용 콘크리트포장 보수재료로서 활용이 가능한지 여부를 판단하고자 하였다. 기 연구에서는 초속경시멘트에 UFFA만을 첨가할 경우, 포졸란 반응이 크게 활성화되지 못하여 내구성 증진에 큰 효과가 나타나지 않았다. 이에 본 연구에서는 초속경시멘트와 UFFA에 수산화칼슘을 추가로 첨가하여 제조된 콘크리트 혼합물의 포졸란 반응 발생여부를 판단하고, 이것이 콘크리트 물성에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 본 연구결과, 초속경시멘트에 UFFA를 첨가할 경우 W/C비를 크게 낮출 수 있어 콘크리트의 조기강도 저감부분을 충분히 상쇄시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한 X-선회절분석과 염소이온침투저항성 실험결과를 볼 때 수산화칼슘 첨가에 따른 UFFA초속경 콘크리트의 포졸란반응이 첨가하지 않은 것에 비하여 더 크게 활성화되는 것으로 나타났으며, 특히 수산화칼슘 첨가량이 증가함에 따라 UFFA 초속경 콘크리트의 투수저항성이 전반적으로 증진됨을 알 수 있었다.

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상변화물질을 사용한 반강성 포장용 초속경시멘트 페이스트 재료의 성능평가 (Material Characteristics of Rapid Hardening Cement Paste Using Phase Change Material for Semi-rigid Pavement)

  • 김성수;이병재;방진욱;김윤용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.44-50
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    • 2016
  • 본 연구에서는 상변화물질(PCM)을 반강성 포장체를 구성하는 초속경시멘트 페이스트 주입재에 적용하기 위한 연구를 수행하였다. 반강성포장용 주입재의 아크릴레이트를 PCM으로 치환에 따른 총 6종류의 주입재 배합에 대하여 경화 전 후 특성을 실험을 통해 평가하였다. 아크릴레이트를 PCM으로 치환하여 유동성을 평가한 결과 본 연구에서 목표로한 유하시간 10~13초를 모두 만족시킬 수 있는 것으로 나타났다. 응결시간의 경우 PCM으로 치환하더라도 초속경 시멘트의 성능을 확보할 수 있는 것으로 나타났고, PCM 치환 60%이상의 경우 초결시간이 다른 배합에 비해 1~2분 빨리 발생되었다. 압축강도 및 부착강도의 경우 Plain 배합과 유사한 강도특성을 나타내었고, 본 연구에서 목표로 하는 압축강도 36MPa, 부착강도 2MPa를 모두 만족시켰다. PCM으로 치환한 배합은 아크릴레이트만을 사용한 배합에 비해 우수한 염소이온침투저항성을 나타내었으나, OPC수준에는 미흡하였다. 반강성포장용 주입재에 대한 물리 역학적 성능평가 결과, 이 연구의 범위내에서는 PCM 대체율 20% 수준이 효과적인 것으로 판단된다.

페로실리콘 산업부산물 활용 시멘트 콘크리트의 내구성능 평가 (Durability Evaluation of Cement Concrete Using Ferrosilicon Industrial Byproduct)

  • 김창영;안기용
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.89-96
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    • 2023
  • 산업부산물인 페로실리콘을 사용한 시멘트 콘크리트의 내구성능을 평가하기 위하여 페로실리콘의 치환율을 3단계로 변화시켜 제조한 시멘트 경화체의 염화물침투저항성, 알칼리실리카 반응성에 대하여 평가하였다. 페로실리콘을 사용한 시멘트 콘크리트의 내구성능은 화학조성이 유사한 실리카흄과 비교하여 평가하였으며, 에너지 분산형 X선 분광법, 공극측정 및 X선 회절분석 등 기기분석을 통하여 페로실리콘 콘크리트의 미세 구조적 특성을 고찰하였다. 그 결과, 페로실리콘을 10 % 치환한 경우 OPC콘크리트보다 높은 강도발현 특성을 보인 반면 치환율이 20 %, 30 % 증가할수록 압축강도는 낮게 발현되었다. 그러나 염화물 침투저항성에 대한 결과는 치환율이 증가할수록 우수한 결과를 나타내었으며, 실리카흄을 사용한 경우에 비하여 페로실리콘을 사용한 콘크리트의 내구성은 약간 떨어지지만 OPC에 비해서는 우수한 결과를 나타내었다. 이는 페로실리콘의 실리카(SiO2) 함량이 높아 더 많은 C-S-H 겔을 생성하여 더 밀실한 공극 구조를 만들었기 때문이라 생각된다. 길이변화시험을 통한 규산염 바인더에 대한 알칼리실리카반응의 위험성은 대부분 0.2 % 미만으로 나타났으며, 페로실리콘 및 실리카흄을 사용한 모르타르 모두 치환율이 증가할수록 알칼리실리카 반응에 대한 저항성은 우수한 것으로 나타났다. 따라서 고가의 실리카흄을 사용하는 대신 산업 폐기물을 재사용하면 제조 중 환경 부하를 줄이고 비용을 절약할 수 있을 것으로 판단된다.

저 기공성 특수 포틀랜드 시멘트에 대한 비교연구 (Comparative Study on a Special Low-Porosity Portland Cement)

  • 장복기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.532-540
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    • 1988
  • Even the finest cement as having a specific surface area of 6.000~8.500$\textrm{cm}^2$/g (Blaine) is to convert into low-porosity hardened cement paste by the use of appropriate plasticizer. In this study, tests were carried out on such a special cement mix(fineness of 6.000$\textrm{cm}^2$/g, Ca-lignosulfonate plus k2CO3 as plasticizer and W/C=0.25) in comparison with ordinary Portland cement. Owing mainly to the high fineness of the cement powder and the low water-to-cement ratio, the hardened low-porosity cement paste showed a very tight microstructure, the pore texture of which consisted of micropores and wide pores only of small radii. The consequence of such mix was hence that the low-porosity special cement had excellent properties of early-high and very high strengths as compared to ordinary Portland cement. Its volume change when dried in the air or re-wetted, exhibited superor behaviour as well.

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골재의 온도 변화에 따른 저발열 포틀랜드 시멘트 콘크리트의 특성 (Properties of Low Heat Portland Cement Concrete by Changing Temperature of Aggregate)

  • 조용진;박광수;신수균;원종필
    • 한국농공학회논문집
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    • 제46권4호
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    • pp.49-55
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    • 2004
  • Properties of concrete using low heat portland cement is different from using ordinary portland cement and temperature of aggregate can be expected to have an important influence on its properties. In this study, experiment by setting up 5 levels (40, 30, 20, 4, $-2^{\circ}C$) by temperature of aggregate for evaluation properties of concrete using low heat portland cement was conducted. The experiments include slump test, air content test, change of slump, change of air content and compressive strength of concrete test. As the result of experiments, slump and air content was decreased by increasing temperature of aggregate. But it was not exceeding it's limit. Change of slump and air content was rapidly decrease by decreasing temperature of aggregate. At early age, compressive strength was influenced by the temperature of aggregate.

저발열형 시멘트 개발에 관한 연구 (Study on Low Heat Cements)

  • 최재웅;하재담;김동석;김기수;최롱
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.46-51
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    • 1999
  • Mass concrete structures have many critical points in service. The cracks caused by the heat of hydration is the most serious problem, so that many method ot control cracks(precooling, postcooling, etc) have been applied to construction. But cooling methods take high cost and many installation and limits of field. Therefore it is useful to use the low heat hydration cements for low cost. This paper describes the characteristics of a low heat cement mixing the ternary components of cement(portland cement, blast furnace slag, fly ash) recently developed for mass concrete, belite cement, low heat slag cement(belite base) and fly ash cement (belite base). The objective of this paper is to study on low heat cement about initial compressive strength and hydration heat.

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혼합시멘트를 사용한 저발열콘크리트의 매스콘크리트 적용을 위한 기초특성 연구 (Study on the Properties of the Low Heat Concrete Applied to the Mass Concrete by the Blended Cements)

  • 이진우;이영환;김경민;배연기;이재삼
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집(II)
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    • pp.641-644
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    • 2006
  • Considering properties of the low-heat concrete mixed with the blended cements, the influences compared blended cements with ordinary portland cement made experiments on. (1) Blended cements were superior to OPC in the fresh concrete flow that the use of blended cements reduced chemical admixture. (2) The more the use of additive increase, the more bleeding happens. So it is considered to heights, order, and rate of placement, curing methods and so on. (3) The use of blended cements increase long term strength after 28 days, but decrease early strength and durability. So it is considered to the curing methods and early frost damage, and endurance limit.

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폴리카르복실산계 유기 혼화제를 첨가한 Belite-rich Cement의 유동특성에 미치는 가용성 알칼리의 영향 (Effects of Soluble Alkalis on the Rheological Properties of Belite-rich Cement with Polycarbonate Superplasticizer)

  • 황인수;정재현;송종택
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.152-157
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    • 2001
  • 본 연구에서는 고유동, 저발열 및 고강도 특성을 발현하는 belite-rich cement(BRC)에 있어서 카르복실산계 유기혼화제를 사용했을 때 가용성 알칼리의 함량 변화에 따른 흡착거동과 유동특성에 미치는 영향성에 대해 검토하였다. BRC에서 알칼리 0.1~0.2 wt% 및 알칼리 설페이트 0.3~0.5 wt% 첨가시 슬럼프가 증가하거나 손실이 거의 없었으며, 그 이상의 함량을 첨가하였을 때 다시 유동서 저하를 가져왔다. 그러나, 보통 포틀랜드 시멘트(OPC)의 슬럼프 유지능력은 알칼리 및 알칼리 설페이트를 첨가할수록 감소되었다.

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시멘트 종류에 따른 저발열 콘크리트의 품질특성에 관한 연구 (A Study on the Quality Properties of Low Heat Concrete according to Kinds of Cement)

  • 김성;최성우;조현태;전준영;류득현
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.777-780
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    • 2006
  • Recently, owing to the development of industry and the improvement of building techniques, the concrete structure is becoming larger and higher. In hardening these large concrete, the heat of hydration gives rise to considerable thermal stress depending on the size and environmental condition of concrete, which might cause thermal cracking. Especially, the crack may cause severe damage to the safety and the durability of concrete structure. This study is investigated the thermal properties of concrete according to several binder conditions, such as OPC, Belite Rich Cement(BRC), Low-Heat-Mixed Cement(LHC), Fly ash added cement. As a result of this study, the Flowability of concrete was beetter with BRC and LHC than FA(25) and OPC. On the other hand, LHC gets superior effect in the control of heat hydration, it's caused by the volume of OPC.

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저 분말도 고로슬래그 분말을 사용한 혼합시멘트의 물성 (Properties of Blended Cement Using Ground Blastfurnace Slag with Low Blain Value)

  • 송종택;김재영;최현국;변승호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.70-76
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    • 2000
  • In order to investigate the properties of the blended cement using coarsely ground blasturnace slag blended coements which were substituted from 10 to 70 wt% low Blaine slag powder (2,000 and 3,000 cm2/g) for porland cement clinker were prepared and Cal(OH)2 contents in hydrates hydration heat the fluidity and the compressive strength were measured. As the content of slag was increased the hydration heat and the early strength was decreased and the fluidity of the cement paste was improved. The heat evolution of the cement with 2,000cm2/g slag was lower than that of 3,000 cm2/g slag blended cement. Especially the heat evolution of 60wt% or above slag blended cement was similar to that of belite rich cement.

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