• 한국건축시공학회지
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• 제9권5호
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• pp.63-70
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• 2009

본 연구는 실리카와 칼슘의 수열합성 반응에 의해 제조하는 흡음형 경량기포콘크리트의 개발에 관한 일련의 연구이다. 원료는 석탄화력발전소의 부산물로 발생되는 바텀애시를 미분화한 것을 실리카원으로 사용하였고, 1종보통포틀랜드시멘트, 알루미나 시멘트, 소석회를 칼슘원으로 사용하였다. 경화체 내에서 연속기포를 형성하기 위하여 기포제를 이용하여 발포한 기포를 슬러리와 혼합한 후 몰드에 타설하는 선발포 방식으로 시험체를 제조하였다. 실험인자는 물분체비, 기포제 희석비, 기포 혼입비로 설정하였고 이들 요인이 흡음형 기포콘크리트의 압축강도, 절건밀도, 전공극률, 연속공극률, 흡음성능에 미치는 영향을 검토하였다. 실험결과 기포콘크리트의 흡음성능은 거의 모든 실험 수준에서 흡음재료를 위한 NRC의 요구성능을 만족하는 것으로 나타났다. 기포비는 가장 지배적인 인자이고 이 연구에서 기포콘크리트의 모든 특성에 현저하게 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 물분체비는 압축강도와 절건밀도 뿐만 아니라 전공극률과 연속공극률에 거의 영향을 끼치지 않았고 기포제 희석비는 거의 모든 특성에 영향을 주지 않았다. 흡음성능과 흡수시간 및 연속공극률의 상관관계 분석결과 흡수시간은 연속공극률과의 상관성이 높은 것으로 나타났다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권3호
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• pp.33-44
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• 2010

본 연구에서는 아세틸렌가스 제조 공정에서 배출되어 나오는 부산소석회에 대한 고로수쇄슬래그의 알칼리 활성화제로서의 활용 가능성을 조사하고자 하였다. 부산소석회의 물리 화학적 분석을 실시하였으며, 알칼리 활성화제로서의 특성분석을 위하여 세 가지 형태로 부산소석회를 사용하였다. 부산소석회는 고로수쇄슬래그에 0, 10, 20, 30 wt.% 첨가하였으며, 소석회가 혼합된 고로수쇄슬래그를 보통포틀랜드시멘트에 0, 10, 30, 50 wt.%첨가하여 수화 및 물리적 특성을 조사하였다. 수화특성 분석결과 $800^{\circ}C$에서 열처리 후 재수화 시킨 소석회를 사용한 경우 다른 시료들 보다 높은 수화율을 보였다. 압축강도실험결과 325 mesh 이하크기의 부산소석회와 열처리 후 재수화시킨 소석회를 사용한 경우 수화 7일부터 OPC 보다 높은 강도 값을 나타내었으며, 325 mesh 이하크기 부산소석회를 활성화재로 사용한 OPC50 wt.%-BFS 45 wt.%-AA5 wt.%계에서 가장 높은 압축강도를 보였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제29권2호
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• pp.141-148
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• 2017

본 연구는 PC부재의 공장생산에 있어서 여러 가지 증기양생 조건의 변수에 따른 고강도 콘크리트의 초기 압축강도 발현성상을 실험적으로 검증하고, 최적 양생조건을 확인하기 위한 것이다. 40 MPa 이상의 고강도 콘크리트 제조에는 보통 포틀랜드 시멘트를 사용하였으며, 콘크리트의 배합조건은 물-시멘트비 3종류(W/C 25%, 35% 및 45%)를 대상으로 하였다. 본 연구의 증기양생 변수로 (1) 전치양생 시간 3종류, (2) 최고 양생온도 3종류, (3) 최고온도 유지시간 3종류, (4) 승온 및 강온양생 온도 1종류 등을 대상으로 재령별 압축강도 시험을 실시하였다. 또한, 증기양생 및 표준양생에 따른 재령별 강도발현을 비교하였다. 실험결과, (1) 전치양생은 콘크리트의 초기 응결시간 이상, (2) 최고 양생온도는 $55^{\circ}C$ 이하, (3) 최고온도 유지시간은 6시간 이하로 하는 것이 증기양생 고강도 콘크리트의 강도발현에 적합한 양생조건으로 나타났다. 또한, 재령 28일에서 증기양생과 표준양생의 압축강도 발현성상의 역전현상이 발생하였다. 따라서 이러한 양생조건으로 PC부재의 생산성 및 현장관리를 위한 기초자료로 제시하고자 한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권3호
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• pp.239-245
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• 2009

저수지 제체 누수구간에 대한 지수를 목적으로 분말도가 서로 다른 콜로이드 시멘트와 보통 포틀랜드 시멘트 그라우트를 이용한 그라우팅을 수행하였으며, 주입 효과 검증을 위하여 그라우팅 전후에 변수위 투수시험과 지표 및 시추공을 이용한 전기비저항 탐사를 실시하였다. 투수시험 결과 그라우팅 이후에 투수계수가 약 10배 이상 낮아지는데, 이는 그라우트 재질에 상관없이 주된 누수구간이 효과적으로 지수됨에 따른 결과로 판단된다. 쌍극자배열 전기비저항 탐사 결과 그라우팅 이후 주입 구간 전체에서 저비저항대가 수평적으로 발달되는 결과가 나타나며, 전기비저항 수직탐사를 이용한 모니터링 결과 그라우트 주입구간에서 겉보기 비저항이 주입 이전에 비해 낮아지는 것으로 나타났다. 또한 검사공을 이용한 전기비저항 토모그래피 탐사 결과 제체 상부에서 수행한 전기비저항 수직탐사 결과와 일치되는 것으로 해석되었다. 따라서, 향후 검사공을 이용한 그라우팅 효과 판정 시 지표 및 시추공을 이용한 전기비저항 탐사 방법을 병행하는 경우 제체의 그라우팅 효과에 대한 공간적인 검증이 가능함을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.219-228
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• 2010

하수도, 오 폐수, 토양 속, 지하수 및 해수 등의 환경에 건설되는 콘크리트 구조물은 산 및 황산염에 노출되어 있다. 이 같은 산 및 황산염 침투로 포틀랜드 시멘트 중의 수화생성물과 산 및 황산염 이온이 반응하여 팽창 수화물을 생성함으로써 콘크리트에 팽창 및 균열을 발생시켜, 결국 콘크리트 매트릭스에 손상을 일으킨다. 따라서 이 연구의 목적은 콘크리트의 황산 및 황산염 침투 저항성에 미치는 광물질 혼화재의 영향을 평가하여, 황산 및 황산염 침투에 대한 고저항성 콘크리트를 제시하는 것이다. 이를 위하여 광물질 혼화재의 형태 및 비율을 변화시킨 OPC, 2성분계 및 3성분계의 3가지 종류의 시멘트를 사용하여 물-결합재비 32% 및 43%인 콘크리트를 제조하였다. 제작된 콘크리트 시편은 민물, 5% 황산, 10% 황산나트륨 및 10% 황산마그네슘 용액에 재령 28, 56, 91, 182 및 365일 동안 각각 침지시켰다. 콘크리트의 황산 및 황산염 침투 저항성을 평가하기 위하여 외관변화 관찰과 압축강도 비 및 질량 변화율을 측정하였다. 그 결과, 광물질 혼화재를 혼입한 콘크리트의 황산 및 황산나트륨 침투에 대한 저항성은 OPC 콘크리트 경우 보다 훨씬 우수한 것으로 나타났으나, 황산마그네슘의 경우 비결합재질의 규산마그네슘수화물(M-S-H)의 형성으로 광물질 혼화재를 혼입한 콘크리트가 OPC 콘크리트보다 불리한 것으로 나타났다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.789-792
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• 2008

최근 건설폐기물 중 가장 높은 비율을 차지하는 폐콘크리트는 과거 단순매립 처리의 한계를 넘어 무 단폐기로 인한 환경오염 증대의 결과를 초래하고 있다. 이와 더불어 천연 골재의 부족 및 국가 자원의 절약, 환경보전적 측면에 대한 관심이 증대되면서 이런 시대적 흐름을 배경으로 폐콘크리트의 재처리 과 정에서 파생되는 재생골재가 환경적 경제적 측면에서 그 사용의 필요성이 대두되고 있다. 그러나 재생골재의 사용이 제한적인 이유는 콘크리트의 강도, 내구성 저하와 재생골재에 존재하는 시멘트 페이스트에 의한 알칼리 골재반응의 발생 우려 때문이다. 또한, 건설수요의 증대로 천연골재가 고갈되어 제염사의 이용이 증대되고 있으며, 산업폐기물의 재이용 등의 이유로 플라이애시, 고로슬래그 미분말 등의 이용이 확대되고 있다. 한편 고로슬래그 미분말은 자체의 잠재수경성에 의하여 수밀성, 장기강도의 향상 및 화학저항성의 증대를 도모 할 수 있으나, 사용시 점성의 저하 및 초기강도 저하, 중성화저항성 저하 등의 문제점이 보고되고 있다. 현재 국내에서 생산되고 있는 고로슬래그 미분말은 보통 포틀랜드 시멘트에 비해 수화발열속도가 작고, 알칼리 골재 반응 억제 효과 및 수밀성, 염분차단성, 내해수성, 내약품성 등이 향상되는 장점이 있다는 특징을 가지고 있다. 그러나 고로슬래그 미분말의 경우 자경성을 가지고 있지 않아 수화하기 위해서는 알칼리등의 자극제를 필요로 하는 혼화재료이다. 따라서, 수산화칼슘이 용출되는 재생골재와 알칼리 자극을 필요로 하는 고로슬래그를 동시에 사용하면 상호보완적인 역할이 가능한 자원 순환형 건설재료로써 사용이 가능할 것으로 예상된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.439-449
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• 2008

혼화재를 사용한 혼합콘크리트는 콘크리트의 품질을 개선시키며 지속가능한 콘크리트구조물의 건설에도 기여하고 있다. 실리카퓸 (SF), 고로슬래그미분말 (GGBS), 플라이애쉬 (PFA) 등의 시멘트계 결합재는 고성능콘크리트의 혼화재로서 인식이 증가되고 있으나, 삼성분계 혼합콘크리트에 대한 연구는 매우 제한적이며, 특히 염해에 의한 부식저항성 측면에서의 연구는 상당히 취약한 실정이다. 본 연구에서는 보통포틀랜드시멘트의 경우를 50%의 치환율로 고정한 후 고로슬래그미분말의 경우는 $20{\sim}40%$, 실리카퓸의 경우에는 $5{\sim}15%$, 플라이애쉬의 경우는 $10{\sim}45%$로 치환한 경우의 각종 배합에 의한 염해부식저항성에 관한 실험연구를 수행하였다. 삼성분계 혼합콘크리트의 염해부식저항성을 평가한 본 연구에서는, 수행 실험으로서 부식 저항성 실험, 염소이온 고정화 능력 실험, 급속 염화물 촉진 실험, 산중성화 저항 능력 실험 등을 수행하였다. 연구 결과로서, 삼성분계 콘크리트는 미세구조를 치밀화 하여 염소이온의 이동을 지연시키고 있음을 확인하였다. 또한, 염분을 함유한 삼성분계 혼합콘크리트 내의 염소이온 고정화 능력 및 산중성화 저항 능력이 크게 개선되고 있음을 확인하여 염해에 대한 부식 저항성이 향상됨을 알 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권5호
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• pp.13-17
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• 2005

용융전로슬래그를 일반 포틀랜드 시멘트로 활용하기 위하여, 용융슬래그와 $C_3A(3CaO{\cdot}Al_2O_3)$가 반응하여 시멘트의 구성상인 $C_4AF$가 생성되는 기구와 생성속도를 조사하고자 한다. 전로슬래그에 소정의 $SiO_2$를 첨가하여 MgO도가니에 넣고 $1300^{\circ}C{\sim}1350^{\circ}C$에서 30분간 가열 용해하여 균질화 한 후, 같은 온도로 가열해 둔 소결 $C_3A$펠렛을 투입하여 $10{\sim}30$분간 반응시켰다. 반응 후, 급냉한 시편을 도가니의 직경방향으로 절단해서 펠렛 단면의 $C_3A$직경 변화를 측정하여 $C_3A$의 용해속도를 조사하고, 계면반응 생성상을 SEM/EDX로 관찰하였다. 그 결과 $C_3A$ 펠렛의 슬래그로의 용해속도는 $1300^{\circ}C$에서 $0.75{\times}10^{-4}(cm/sec)$으로부터 $1350^{\circ}C$에서 $1.67{\times}10^{-4}(cm/sec)$으로 증가하였으며, 슬래그와 $C_3A$ 펠렛 사이에 $C_4AF$와 $C_{12}A_7$의 혼합층이 생성됨을 알 수 있었다.

• 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.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.339-345
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• 2013

이 연구는 200000 $m^3$의 용량을 갖는 지하식 LNG 저장탱크의 지붕 콘크리트에 대한 요구성능 및 이에 따른 콘크리트의 최적배합비를 도출하고, 현장시공의 자료로 제안하기 위한 것이다. 지붕 콘크리트는 돔형 지붕의 경사기울기에 따라 굳지 않은 콘크리트의 시공성 및 충전성이 요구된다. 또한, 1.4~0.6 m의 지붕두께를 고려한 수화열 저감과 콘크리트 타설 후의 프리스트레싱 작업 및 air support의 제거공정에 따른 단계별 압축강도의 확보가 중요한 요구성능이다. 이러한 조건을 고려하여 지붕의 기울기가 $20^{\circ}$ 미만일 경우에는 슬럼프 $100{\pm}25$ mm, $20^{\circ}$ 이상일 경우에는 $150{\pm}25$ mm로 선정하였으며, 경시변화 60분을 만족해야 한다. 특히, 91일 재령의 설계기준강도 30 MPa, 프리스트레싱 작업시 7일 재령의 압축강도 10 MPa, air support 제거공정에서 21일 재령의 압축강도 14 MPa을 만족해야 한다. 석회석 미분말의 최적 치환율은 구속시험 결과에 따라 정하였으며, 주요 배합변수는 물-시멘트비, 잔골재율 및 고성능 AE감수제의 첨가율 등이다. 배합시험 결과, 저열 포틀랜드 시멘트 및 석회석 미분말을 사용한 지붕 콘크리트의 최적배합 조건은 석회석 미분말의 최적 치환율 25%(내할), 물-시멘트비 57.8%, 잔골재율 42.0%로 나타났으며, 공기량 및 슬럼프의 시험결과도 경시변화 60분까지 성능을 만족하였다. 또한, 단열온도 상승시험의 결과, 단열온도 상승양($Q{\infty}$)이 $26.3^{\circ}C$, 상승속도(${\gamma}$) 0.58로 선행탱크(TK-13,14)와 비교해 볼 때 매우 낮게 나타나 수화열 저감의 효과를 기대할 수 있다. 이러한 요구성능 및 최적배합 조건을 만족하는 설계기준강도 30 MPa(배합강도 36 MPa)의 지하식 LNG 저장탱크의 지붕 콘크리트용으로 제안하였다.