• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.439-445
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• 2016

최근 온실가스 저감 및 자원 재활용 등의 목적으로 플라이애시를 대량으로 사용하기 위한 연구가 활발히 진행되어오고 있다. 하지만, 플라이애시의 경우 생산 조건에 따른 품질 변동성이 크기 때문에 레드믹스트 콘크리트로의 대량 활용에 어려움이 있다. 본 연구에서는 국내 8개 화력발전소에서 생상되는 플라이애시를 대상으로 이를 이용한 플라이애시 모르타르에 대한 성능평가에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위해 플라이애시에 대한 화학분석 등의 기초물성을 분석하였으며, 이를 활용한 플라이애시 모르타르에 대한 응결, 흐름, 압축강도 발현, 건조수축 및 탄산화 특성을 분석하였다. 각 화력발전소에서 생산된 플라이애시는 사용 연료 및 연소 조건 등의 상이에 의해 플라이애시의 구성 성분과 형상이 크게 다르게 나타났으며, 이러한 이유로 플라이애시 모르타르의 응결, 흐름, 압축강도, 건조수축, 탄산화에 대한 특성에 대한 변동성이 나타났다.

• 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.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.313-319
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• 2017

일반적으로 플라이애시의 입도, 화학성분, 비정질양, 비정질 Si, Al 양등 매우 다양한 요인이 시멘트와의 반응에 영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 플라이애시의 입자 특성이 압축강도에 미치는 영향을 확인하고자 한다. 표준사를 플라이애시와 유사한 입도로 분쇄하여 플라이애시와 동일하게 시멘트와 배합하여 압축강도를 측정하였다. 측정된 압축강도 결과 값을 사용하여 시멘트 수화반응에 의한 강도와 입자 충진 효과에 의한 강도 증진을 확인하였다. 표준사 분말을 치환한 모르타르의 압축강도 결과를 활용하여 플라이애시의 포졸란 반응에 의한 강도 증가분을 계산하였다. 이러한 결과 값과 플라이애시의 입자 특성을 비교한 결과, 분말도는 압축강도와 약한 상관성을 보이고 있으며, PI(Pozzolanic Index)는 10% 통과직경(D10)과 50% 통과직경(D50)과 좋은 상관관계를 나타내었다. 따라서 향후 PI와 D10과의 상관성은 플라이애시의 화학적 특성과 함께 플라이애시 특성을 파악하는 좋은 수단이 될 것으로 판단된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제21권2호
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• pp.141-148
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• 2021

본 연구에서는 산업부산물 중 순환유동층 연소방식과 미분탄 연소과정에서 발생되는 플라이애시와 고로슬래그 미분말을 치환한 시멘트 모르타르의 특성을 파악하였다. 연구 결과, 순환유동층 플라이애시 및 미분탄 플라이애시 혼합 사용 시 강도발현 뿐만 아니라 내구성 측면에서도 유리하게 나타난다. 순환유동층 플라이애시는 초기 반응성 향상에 기여하며, 미분탄 플라이애시는 포졸란 반응으로 장기 강도 발현에 관여하게 된다. 따라서 순환유동층 플라이애시와 미분탄 플라이애시의 혼합사용은 고로슬래그 미분말을 치환한 시멘트 모르타르의 상호 보완적인 요소로 작용함을 알 수 있다.

• 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.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.19-24
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• 2016

현재까지 하이볼륨 플라이애시 콘크리트의 연구는 슬럼프, 강도 및 내구성 등 기본적인 재 료성질에 대해서 주로 수행되어 왔다. 그러나 하이볼륨 플라이애시 콘크리트의 구조부재에의 적용을 위해서는 철근의 사용이 필수적이므로 그 부착특성에 대한 연구가 매우 중요하다고 할 수 있으나, 현재까지는 하이볼륨 플라이애시 콘크리트를 구조부재에 적용하기 위한 정확한 기준이나 콘크리트와 철근의 부착 특성에 관한 연구가 부족한 실정이다. 이 논문에서는 직접 인발 시험을 수행하여 하이볼륨 플라이애시 시멘트 콘크리트의 부착특성을 파악하고, 실험결과와 기존 연구결과를 비교하여 하이볼륨 플라이애시 시멘트 콘크리트의 부착특성을 평가하였다. 실험결과에 의하면, 하이볼륨 플라이애시 시멘트 콘크리트의 부착거동은 일반콘크리트와 유사하게 거동하는 것으로 나타났다. 또한 기존 연구결과와 비교하면, 하이볼륨 플라이애시 콘크리트의 부착강도는 묻힘길이가 클수록 부착강도를 과소평가하는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.46-51
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• 2014

본 연구에서는 단위수량 저감에 따른 하이볼륨 플라이애시 콘크리트의 강도 발현 특성을 평가하였으며, 목표강도 3수준 (40, 30 및 20MPa) 및 단위수량 변화에 따라 콘크리트를 제조하였다. 실험결과, 향상된 유동성은 50%이상의 플라이애시를 사용한 경우 플라이애시 구형 입자들의 볼베어링 효과, 플라이애시의 정전기적 반발력 및 플라이애시의 입도분포의 결과로 얻어졌으며, 이를 통하여 플라이애시 혼합이 콘크리트에 요구되는 물의 양을 감소시키는 것으로 나타났다. 또한 단위수량을 저감한 하이볼륨 플라이애시 콘크리트의 조기 강도는 일반적인 단위수량의 배합보다 약 66% 이상 향상되는 것으로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권4호
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• pp.363-370
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• 2011

본 연구에서는 화력발전소에서 발생하는 폐기물인 리젝트 애시를 자원화하기 위하여 시멘트 혼합재로 사용하는 방안을 검토하고자 하였다. 이를 위하여 포졸란 활성도 비교를 통하여 효율적인 리젝트애시의 분말도를 선정하였으며, 현재 널리 사용되고 있는 콘크리트용 혼합재인 플라이애시와 비교하였다. 고분말 리젝트애시와 플라이애시를 슬래그시멘트와 혼합하여 시멘트복합체를 제조하였으며, 제조한 시멘트복합체 및 고분말 리젝트애시의 성능 평가를 위하여 페이스트(응결, 유동성, 기기분석), 모르타르(압축강도) 실험을 실시하였다. 기기분석 결과 고분말 리젝트애시의 수화반응기구는 플라이애시와 유사하지만 미세조직이 치밀해지는 특성을 나타내었다. 물성 측정결과에서는 고분말 리젝트애시가 플라이애시와 비교하여 응결지연이 감소하고, 초기강도 및 장기강도에서 우수한 성능을 나타내었다. 따라서 리젝트애시의 분말도를 $6,000cm^2$/g 수준으로 상향시킨다면 시멘트 복합체에 활용하는 것이 가능하며, 시멘트 물성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2018년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.273-274
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• 2018

플라이애시를 콘크리트의 혼화재로서 사용하기 위해서는 미연탄소 제거 및 알칼리 자극제의 첨가가 요구된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 현재까지 플라즈마를 이용한 플라이애시의 표면개질에 관한 연구가 진행되었으나, 플라즈마는 오존을 생성하는 문제점을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하고자 아크방전을 이용해 플라이애시의 표면을 개질하는 연구를 진행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.116-124
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• 2015

본 연구는 폴리머 기반 보수모르타르에 미분쇄된 플라이애시 치환율의 영향을 평가하였다. 주요변수는 양생온도와 미분쇄된 플라이애시의 치환율이다. 양생온도는 $40^{\circ}C$, $20^{\circ}C$ 및 $5^{\circ}C$로, 미분쇄된 플라이애시 치환율은 결합재 대비 0~35%로 변화하였다. 굳지 않은 모르타르에서는 플로우를, 굳은 모르타르에서는 재령별 압축강도, 응력-변형률 관계 및 탄성계수, 파괴계수를 측정하고, 주사전자현미경 및 엑스선회절기 분석을 수행하였다. 실험결과 보수모르타르의 플로우, 탄성계수 및 파괴계수는 미분쇄된 플라이애시 치환율 20~30%에서 가장 높은 성능을 발휘하였다. 또한 재령별 압축강도는 미분쇄된 플라이애시 치환율과 양생온도에 현저한 영향을 받았는데, 미분쇄된 플라이애시 치환율 20%에서 초기강도 발현율이 가장 높았다. ACI 209에서 제시하고 있는 콘크리트 재령별 압축강도예측모델에서 초기 및 장기재령 강도발현 계수는 미분쇄된 플라이애시 치환율과 양생온도의 함수로 일반화할 수 있었다. 미분쇄된 플라이애시가 첨가된 페이스트는 수화생성물을 나타내는 피크(peak)의 수와 강도(intensity)가 증가되고 플라이애시 입자주변에 CSH 겔이 형성되었다.