• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.66-74
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• 2021

본 연구의 목적은 보통 포틀랜드 시멘트의 치환재로서 개질 플라이애시의 적용 가능성을 평가하는 것이다. 실험변수는 시멘트 대비 플라이애시와 개질 플라이애시의 치환율 10%, 20%, 30% 및 40%와 양생온도 5, 20 및 40℃이다. 개질 플라이애시를 혼입한 콘크리트의 굳지 않은 콘크리트 특성(유동성, 공기량, 블리딩, 응결특성), 역학적 특성(압축강도) 및 수화생성물을 측정하고 일반 플라이애시 혼입 콘크리트와 비교하였다. 실험결과, 개질 플라이애시는 일반 플라이애시보다 콘크리트의 블리딩량 감소 및 조기 압축강도 향상에 유리하였다. 일반 플라이애시를 이용한 콘크리트의 압축강도 대비 개질 플라이애시 콘크리트의 압축강도 증가율은 재령 1일에서 양생온도 5℃인 경우 평균 128%, 양생온도 20℃인 경우 약 153%, 양생온도 40℃에서는 약 113%이었다. 이들 증가율은 재령 28일에서는 양생온도에 관계없이 약 108% 수준이었다. X선 회전 분석결과, 개질 플라이애시 페이스트에서 측정된 수산화칼슘 생성양은 플라이애시 페이스트에서 보다 적었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.156-162
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• 2017

국내 시멘트 산업은 시멘트 제조 시 발생되는 $CO_2$를 감축하기 위해 $CO_2$발생의 주요 요인인 클링커 대신 시멘트 대체재료 사용을 확대하기 위한 다양한 기술 개발을 위해 노력하고 있다. 이에, 최근 플라이애시를 다량 치환한 하이볼륨 플라이애시 시멘트(HVFC)에 대한 연구 가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 플라이애시의 다양한 장점에도 불구하고 낮은 조기강도 발현 특성이 플라이애시를 다량으로 활용한 바인더의 현장적용에 있어서 가장 큰 문제로 지적되고 있다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하고자 플라이애시 혼입률에 따른 HVFC 페이스트의 수화 및 압축강도 특성을 파악하기 위해, 플라이애시 혼입률 0~80%의 배합을 이용하여 실험을 수행하였다. 실험결과 낮은 물-바인더 비에 의한 HVFC 페이스트 배합은 초기 재령에서의 낮은 압축강도의 한계점을 극복할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 중량비의 50% 이상이 플라이애시로 치환된 페이스트의 응결시간이 증가하는 경향을 보아, 플라이애시 중량비 50%는 충진 효과의 임계점으로 판단된다.

• 콘크리트학회지
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• 제11권2호
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• pp.231-239
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• 1999

바다에 콘크리트를 타설 할 때는 육상과는 달리 여러 가지 제약을 받게 되며 타설 후에는 해양의 물리, 화학작용과 혹독한 기상작용을 받게 된다. 해양환경에서 내구적인 고품질의 콘크리트를 제조하기 위해 플라이애쉬를 혼입한 수중 불분리 콘크리트를 해수 중에 타설${\cdot}$양생한 후 압축강도를 측정하고 기중 및 담수 중에서 양생한 것과 비교하여 그 특성을 구명하였다. 우리 나라 연안의 87년에서 96년까지 10년간 수심 10m에서 20m의 연 평균수온이 14.9$^{\circ}C$ 임을 고려하여, 수온을 $15{\pm}3^{\circ}C$로 조절할 해수 중에 타설${\cdot}$양생한 후 콘크리트의 압축강도를 측정하여 플라이애쉬 사용효과를 확인하였다. 시험결과 해수 중에서 플라이애쉬를 사용하지 않은 불분리 콘크리트의 경우 재령 91일부터 1년까지의 강도증가는 2%에 머무나 플라이애쉬를 단위 결합재 중량비로 10%에서 50%까지 10%씩 증가시켜 치환한 결과 압축강도는 각각 15%, 19%, 24%, 51%, 64%가 증가되었다. 플라이애쉬의 적정 사용량은 콘크리트의 조기강도가 요구되는 구조물의 경우 단위 결합재에 대한 중량비로 10%정도 치환함이 적절하며, 내구성과 경제성을 고려한다면 40%~50%정도가 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권5호
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• pp.29-36
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• 2008

숏크리트는 NATM공법에서 터널 굴착 후 지반안정을 위한 주요 지보재로서 시공기간의 단축과 시공비용 절감을 위해 일반콘크리트 라이닝을 대신하여 영구 숏크리트 라이닝의 사용이 요구되고 있는 추세이다. 이러한 영구 숏크리트 라이닝으로 사용하기 위해 고성능고강도 숏크리트가 요구되고 있으며, 인체에 대한 유해성 및 환경오염의 감소방안도 해결해야 할 문제로 부각되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 NATM공법 시공시 조기에 고강도 발현이 가능한 숏크리트재료를 개발하기 위하여 시멘트광물계 급결재를 사용하여 강도측정용 공시체를 제작하여 기존에 쓰여지고 있는 숏크리트재료와 비교하여 일축압축시험, 휨강도시험, 수중불분리시험을 실시하였고, 환경영향성을 평가하기 위해 어독성시험을 실시하였다. 시험결과, 일축압축강도 및 휨강도는 연구대상재료의 재령 7일강도가 기존재료의 28일 강도와 대등하였으며, 수중불분리시험 결과 연구대상재료의 불분리성이 우수하게 나타났다. 환경영향성(어독성시험)평가 결과 기존숏크리트에 비해 연구대상재료가 친환경적인 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제6권4호
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• pp.65-71
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• 2005

최근 건설현장에서 연약지반처리문제는 자주 대두되는 문제이며, 연약지반을 개량하기 위한 주입공법의 적용성에 있어서 지반개량의 확실성, 주입재의 내구성 및 환경공해문제 등의 문제점이 야기되고 있다. 본 논문에서는 기존의 연속벽체배면을 차수, 보강하는 SCM주입공법의 현장적용성을 검토한 것이다. 2중관 롯드의 중압($10{\sim}100kgf/cm^2$)에 의해 지반을 교란 및 절삭, 분사 혼합하여 알칼리 용출이 적은 친환경적 주입재와 시멘트 페이스트에 의해 구근이 형성됨을 확인하였다. 재령별 일축압축강도 시험과 환경영향성(어독성) 시험을 시행하고, 친환경적 주입재를 사용함으로써 환경공해문제 및 내구성 문제를 보완할 수 있었고, 강도의 조기발현에 의한 지반보강재로서의 성능이 우수함을 확인하였다. 또한 현장시험시공을 통해 구근형성 및 차수벽형성을 확인하고 그 효과가 양호함을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회지
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• 제10권4호
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• pp.195-204
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• 1998

콘크리트가 고강도를 확보하기 위해서는 일반적으로 큰 단위시멘트량 및 낮은 물-시멘트비를 유지해야 하므로 콘크리트 타설후 내부온도 상승은 필연적이며, 구조물의 위치와 온도응력차에 의하여 콘크리트 구조물에 균열이 발생하게 된다. 그러므로 고강도용 콘크리트의온도상승 억제대책의 한 방안으로 고로슬래그미분말 3종류와 혼합률 4단계로 변화시킨 콘크리트를 제조하여 온도상승량과 최고온도 도달시간 및 강도를 측정하였으며, 고로슬래그미분말을 5단계로 혼합한 페이스트의 수화발열량 및 수화속도를 측정한 값에 대하여 고찰하였다. 본 연구결과 고로슬래그미분말의 분말도 6,000$\textrm{cm}^2$/g, 혼합률 50% 정도인 고강도용 콘크리트가 온도상승 억제효과 뿐만 아니라 조기재령에서의 강도도 비교적 잘 만족하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.112-119
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• 2022

최근 탄소중립에 관한 관심이 높아지면서 건설 산업에서 하이볼륨 플라이애시 콘크리트를 사용하는 연구가 다양하게 수행되고 있다. 하지만 HVFC는 초기 압축강도가 낮은 단점이 있어, 이를 개선하기 위해 나노 소재를 활용한 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 나노 실리카는 포졸란 재료로서 이러한 조기 강도 지연을 보완할 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 나노 실리카를 HVFC에 혼입하여 초기 수화반응에 미치는 영향과 이에 따른 미세구조의 개선에 대해 조사하였다. 초기 수화반응은 응결실험과 미소수화열을 통해 분석하였고, 재령에 따른 압축강도와 열중량 분석을 진행하였다. 미세구조 개선의 효과는 수은압입법을 통해 평가하였다. 실험결과 나노실리카를 혼입하였을 때, 초기 강도가 증가하였고 미세구조가 개선되는 것으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.139-148
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• 2011

국내의 경우 노후화된 콘크리트 포장에 대한 일반적인 유지보수 공법으로 아스팔트 덧씌우기 공법이 사용되고 있다. 그러나 기존 콘크리트 포장의 수명을 연장시키기 위한 아스팔트 덧씌우기 공법의 경우, 기존 포장과의 물리적 특성이 상이하여 반사균열, 포트홀 및 소성변형 등의 다양한 포장 파손이 발생하고 있는 실정이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 아스팔트 덧씌우기 공법을 대처하기 위한 방안으로 콘크리트 덧씌우기 공법의 적용이 요구되고 있는 실정이다. 콘크리트 덧씌우기 공법은 사용 연한이 길고, 중차량에 대한 지지력이 우수하며, 소성변형이 발생하지 않으므로 유지보수 빈도 및 유지관리비를 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다. 하지만 비교적 긴 양생기간으로 인하여 우회도로 가설 및 교통통제 등의 기술적인 문제가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 충분한 작업성 확보 및 신속한 교통개방을 위하여 초속경 아크릴계 폴리머 개질 콘크리트를 사용하여 작업성, 내구성 및 환경저항성에 대한 평가를 통한 접착식 콘크리트 덧씌우기 공법의 적용성을 검토하였다. 조기 교통개방 특성 평가를 위한 강도측정 결과 재령 4시간 후 압축강도 21MPa, 부착강도 1.4MPa를 상회하는 결과를 확인하였다. 또한 환경하중 저항성 실험 결과 일반 포틀랜드 시멘트 콘크리트에 비해 매우 우수하여 내구성을 확보할 것으로 판단하였다. 따라서 본 연구를 통하여 초속경 아크릴계 폴리머 개질 콘크리트는 대규모 접착식 콘크리트 덧씌우기 공법에 적합한 재료로써, 충분한 작업성 및 신속한 조기 교통개방을 요구하는 유지보수 공법 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제13권4호
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• pp.391-399
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• 2013

본 연구에서는 40 MPa 및 60 MPa급의 고강도 콘크리트를 제조함에 있어서, 보통 포틀랜드 시멘트에 대해 60~80%를 고로슬래그 미분말로 대체하고, 알카리 설페이트계(Modified Alkali Sulfate type) 자극제(Activator)를 활용하여 조기강도 개선효과 및 콘크리트의 길이변화 특성을 고찰하였다. 이에 따라 알카리 자극제를 결합재 대비 1%를 사용한 결과, 미소수화열은 72시간의 누적 발열량이 약 45%가 향상되어 초기의 강도 성능 향상에 기여하는 것으로 판단되며, 콘크리트의 유동성은 다소 감소하였으나, 3일과 7일 강도는 8~12% 향상되어 고로슬래그 미분말을 60% 수준으로 대체하여 고강도 콘크리트를 제조할 때 초기재령의 강도 확보에 알카리 설페이트계 자극제의 활용이 효과적인 것으로 나타났다. 또한 길이변화 시험 결과는, 40 MPa와 60 MPa 시험체 모두 BS40 > BS60 > BS60A > BS80A의 순으로 길이변화가 큰 것으로 나타났고, 알카리 자극제의 사용에 따라 길이변화가 다소 개선되는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.1040-1046
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• 2010

급속경화 콘크리트의 가장 큰 단점은 단시간 내에 발생하는 급격한 수화발열 반응으로 인해 초기팽창이나 수축이 매우 크게 일어나 균열이 발생할 가능성이 높다는 것이다. 그러나 플라이 애시가 사용되면 콘크리트의 수화열을 낮출 수 있으므로 초기팽창과 수축을 현저히 줄일 수 있어 균열발생 억제에 효과적일 수 있다. 초속경 라텍스개질 콘크리트(VES-LMC)는 우수한 재료특성에도 불구하고, 재료 자체의 높은 수화열로 인해 균열이 발생하는 사례가 보고되고 있다. 따라서 본 논문에서는 플라이 애시를 VES-LMC에 적용할 수 있는 방법을 고안하여, 균열에 대한 안정성을 확보하기 위한 연구를 수행하였다. 울트라파인 플라이 애시(Ultra-Fine Fly Ash ; UFFA)를 사용하여 조기강도 저하의 단점이 극복된 조건에서, 초기 수화열을 낮추고 수축을 저감하여 균열안정성을 확보할 수 있도록 하였다. 실험결과 조기 압축강도는 UFFA 혼입률이 증가함에 따라 다소 감소하지만, 재령 28일 강도는 통계학적으로 유사한 것으로 나타났다. 초기수축 실험결과 UFFA가 단위시멘트량대비 15%에서 20%까지 치환되면 최대수축을 43~47%까지 줄일 수 있어 초기수축 억제에 매우 효과적이므로 균열에 대한 안정성을 확보할 수 있는 것으로 나타났다.