• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권7호
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• pp.113-119
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• 2019

해안매립지에 건설되는 구조물은 해수로부터 유입되는 염소 및 황산염 이온 등의 화학적 침식에 의한 영향을 복합적으로 받는다. 염해는 콘크리트 내부의 철근을 부식시켜 구조물의 성능을 저하시킨다. 또한, 하수처리시설에서는 내부에서 발생되는 황산염에 의해 콘크리트가 열화되는 문제점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 해안매립지에 건설되는 하수처리구조물에 적용할 수 있는 혼합형 저발열시멘트의 특성 및 내화학성을 평가하였다. 실험결과, 모든 배합조건에서 목표슬럼프 및 공기량을 모두 만족하였다. 동일 배합조건에서 LHC사용시 OPC 보다 슬럼프는 증가되고, 공기량은 감소하는 경향을 나타내었다. 압축강도 시험결과, 초기재령에서는 OPC의 강도발현이 빨랐으며, 28일 이후 LHC가 OPC보다 높은 강도를 나타내었다. 염소이온침투저항성 평가결과, LHC-B의 경우 56일 재령에서, "매우낮음" 단계의 염소이온침투저항성을 나타내 LHC의 내염해성을 확인하였다. 내화학성 평가 결과, 에폭시 처리 하지 않은 경우 LHC를 적용한 경우, OPC보다 약 18%정도 내화학성이 개선되는 것으로 나타났으며, 콘크리트 표면에 에폭시 공법 적용시 강도보존율이 95% 이상 확보 가능한 것으로 확인되었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.109-116
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• 2017

본 연구는 플라이애시 및 고로슬래그 미분말을 활용하여 알칼리 활성화 결합재로 제조된 모르타르 및 페이스트 샘플의 황산염 저항성을 평가하고 황산염 침투에 대한 고저항성 결합재를 제시하는 것이다. 이를 위하여 플라이애시 및 고로슬래그미분말 등의 광물질 혼화재를 결합재로 활용하여 고로슬래그미분말 치환율을 30, 50 및 100%로 제작하였다. 규산나트륨 모듈 $Ms[SiO_2/Na_2O]$은 1.0, 1.5 및 2.0으로 조정하였으며, 10% 황산나트륨, 10% 황산마그네슘, 10% 질산마그네슘 및 5% 질산마그네슘+5% 황산나트륨 용액에 각각 침지시키고, 황산염 저항성을 평가하기 위하여 압축강도, 질량변화율, 길이변화율 및 X선 회절분석을 측정하였다. 그 결과 10% 황산나트륨, 10% 질산마그네슘 및 5% 질산마그네슘+5% 황산나트륨에 침지한 경우에는 모든 시험조건에서 장기적인 강도발현과 질량 및 길이변화율이 작아 저항성이 우수한 것으로 나타났으나, 10% 황산마그네슘에 침지한 경우에는 장기적인 강도저하와 질량 및 길이변화가 크게 나타났으며, 그 경향은 고로슬래그 미분말 치환량 및 Ms비가 증가할수록 현저하였다. 이것은, X선 회절분석 결과 황산마그네슘 용액 침지에서는 gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$) 및 brucite(MgOH)생성되어 내부조직이 팽창하는 것에 의한 것으로 확인되었다. 결론적으로 일정 농도의 ${SO_4}^{2-}$이 존재하는 조건에서 $Mg^{2+}$가 추가로 존재할 경우 열화현상은 가속화되는 것을 알 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.136-143
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• 2013

하수시설 및 복개 구조물 등은 용해 시 산성으로 작용하는 황화수소에 크게 노출되어, 황산화균의 작용에 의해 강산성의 황산이온이 생성된다. 이에 따라 콘크리트의 생화학적 부식에 의한 열화가 촉진되며, 콘크리트 손상을 더욱 가속화하여 내구성이 크게 저하될 수 있다. 본 연구에서는 콘크리트에서 황산화균이 유기 생체적으로 사용하는 황화수소를 제거하기 위해, 금속의 살균성을 이용하여 금속 및 금속염 분말을 콘크리트에 혼입한 후, 황산화 억제 성능을 평가하였다. 이를 위해 중성화한 콘크리트 시편의 황산화균에 대한 항균 성능을 비교 평가하였고, 급속 염소이온 침투시험을 통해 금속 및 금속염계 항균제 첨가량에 따른 콘크리트 염화물 침투깊이 및 확산계수를 측정하였다. 또한 야외에서 폭로시킨 콘크리트 시편의 표면 상태의 생화학적 상태를 관측하여, 항균콘크리트의 성능 및 적용성을 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제16권1호
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• pp.36-41
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• 1983

가리염(加里塩)을 달리하여 투수조건하(透水条件下)에서 수도(水稻)를 재배(栽培)할때 논토양(土壤)에서 투수중(透水中)에 용탈(溶脫)되는 성분변화(成分変化)를 분석검토(分析検討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 침투수(浸透水)의 pH는 염화(塩化)칼리구(区)가 황산(黃酸)칼리구(区)보다 약간 높았다. 석회(石灰), 마그네시움, 칼리, 암모니움과 같은 양(陽)이온의 용탈(溶脫)은 염화(塩化)칼리구(区)가 황산(黃酸)칼리구(区)보다 용탈(溶脫)이 약간 높았다. 인산(燐酸)의 용탈(溶脫)은 반대(反対)로 황산(黃酸)칼리구(区)가 염화(塩化)칼리구(区)보다 약간 용탈(溶脫)이 많았다. 철(鉄)의 용탈(溶脫)은 재배구(栽培区)가 높고 규산(硅酸)의 용탈(溶脫)은 무재배구(無栽培区)가 높았으나, 철(鉄), 규산(硅酸)의 용탈(溶脫)에 미치는 칼리염(塩)의 영향(影響)은 뚜렷하지 않았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.1-9
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• 2004

본 논문은 고로슬래그미분말을 혼화한 콘크리트의 염화물 침투 및 철관 발청 성능을 평가한 것이다. 실험에는 1종 보통포틀랜드시멘트와 5종 내황산염시멘트 사용하였으며, 고로슬래그는 이들 시멘트 대신에 각각 $25\%$, $40\%$ 및 $55\%$를 치환하였다. 촉진 염화물 침투 시험결과에 대한 평가는 ASTM C 1202에 규정에 따랐으며, 철근 발청은 건습반복에 의한 촉진 시험에 의해 수행되었다. 시험체는 콘크리트로 제작하였으며, 각각 수중양생 28일, 56일 및 91일간 실시하였다. 모든 콘크리트 시험체는 3일간 염수 침지한 후 4일간 건조로에서 건조시키는 것을 1 cycle로 정하여 30 cycle에서 시험을 종료하는 것으로 하였다. 염수 침지 조건은 수온 $40^{\circ}C$, NaCl $3^{\circ}C$로 하였으며, 시험체의 건조는 건조로를 사용하여 $60^{\circ}C$에서 건조시키는 것으로 하였다. 시험결과, 고로슬래그미분말을 혼화한 1종 시멘트를 사용한 콘크리트 시험체의 염소이온 확산계수는 무치환의 경우에 비해 상당히 감소하였으며, 5종 시멘트를 사용한 경우에 있어서는 1종 시멘트를 사용한 시험체에 비해 염소이온의 확산계수는 증가하는 것으로 나타났다. 촉진시험에 의한 철근 발청은 고로슬래그미분말의 사용에 의해 상당한 저항성을 갖고 있으며, 5종 시멘트를 사용한 경우에는 철근 발청이 증가하는 현상을 나타내었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권1호
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• pp.35-43
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• 2022

High Sulfated Calcium Silicate cement(HSCSC) 콘크리트의 성능을 보통포틀랜드시멘트(OPC), 고로슬래그시멘트(S/C)와 비교 검토하고자 하였다. 콘크리트 압축강도 실험결과 초기 3일 재령에서의 High Sulfated Calcium Silicate cement 콘크리트 압축강도 발현율이 보통포틀랜드시멘트 콘크리트의 73.6% 수준으로 다소 적게 확인되었으나, 28일 재령에서 High Sulfated Calcium Silicate cement의 강도 발현율이 상승하여 보통포틀랜드시멘트 대비 약 107.0% 수준으로 소폭 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 콘크리트의 염소이온침투저항성 실험결과 재령 28일의 경우 보통포틀랜드시멘트 대비 고로슬래그시멘트, High Sulfated Calcium Silicate cement 순서로 각각 73.4%, 93.0% 감소하였으며, 재령 56일의 경우 79.1%, 98.3% 감소하여, 우수한 염소이온 침투 저항성능을 확인하였다. 특이사항으로는 보통포틀랜드시멘트, 고로슬래그시멘트 보다 High Sulfated Calcium Silicate cement의 재령 경과에 따른 통과 전하량 감소율이 더 높은 것을 확인할 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.171-177
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• 2010

콘크리트 구조물은 시간 경과에 따라 화학적인 물질에 노출되거나, 염해, 중성화 등으로 인하여 콘크리트표면 결손 등이 발생하고 이에 따라 수명이 단축되는 현상이 발생할 수 있다. 특히 황산염 침식의 경우 표면 결손이 급격하게 발생하고 이에 따른 수분의 침투에 의하여 보강 재료로 사용되는 철근의 부식이 발생함에 따라 구조적으로 안정성이 하락하는 특성을 보이고 있다. 본 연구는 시멘트계 보수재의 가장 큰 단점중의 하나인 내산성의 문제점을 해결하기 위하여 알루미노실리게이트를 적용한 내산모르타르에 관한 물리적 특성을 시험을 통하여 연구하였으며 시험결과 압축강도 및 휨강도의 경우 동등한 강도를 발현하였으며, 황산용액에 침지하여 중량변화를 관찰한 내산성의 경우 시멘트계 단면복구재가 80% 이상의 중량 변화를 나타내는 반면 시험시료의 경우에는 4% 정도의 중량결손이 발생하여 내산성에 효과적인 특성을 가지는 것으로 나타났다. 따라서 알루미노실리케이트류를 첨가한 내산 모르타르의 특성이 우수한 것으로 나타나 산에 의한 침식 등이 우려되는 곳에 단면복용재료로서 효과적인 특성을 발휘할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1095-1104
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• 2014

본 연구는 콘크리트의 강도특성 및 내구성에 대한 고로슬래그미분말 분말도의 영향을 평가하기 위하여 수행되었다. 본 실험에 사용된 고로슬래그미분말의 분말도는 3종류(4,450, 6,000 및 $8,000cm^2/g$)를 선정하였으며, 보통포틀랜드시멘트에 대하여 50%를 대체하여 공시체를 제조하였다. 강도실험 결과에 따르면, 분말도가 $8,000cm^2/g$인 고로슬래그미분말을 사용한 콘크리트의 압축 및 쪼갬인장강도는 초기재령에서는 보통 포틀랜드시멘트 콘크리트에 비하여 다소 작았으나, 장기재령에서는 잠재수경성의 촉진으로 인하여 강도가 우수하게 나타났다. 내구성 분석결과에 의하면, 고분말도(6,000 및 $8,000cm^2/g$) 고로슬래그미분말 사용 콘크리트의 동결융해 저항성이 다소 작게 나타난 반면, 염소이온 침투저항성은 분말도 크기에 관계없이 고로슬래그미분말 적용 콘크리트가 우수하게 관찰되었다. 한편, 고로슬래그미분말을 사용한 모르타르의 황산염침식 저항성은 침식환경에 지배적인 영향을 받는 것으로 조사되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.102-109
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• 2024

석회석미분말을 콘크리트용 재료로 활용하기 위하여 치환율을 달리하여 제조한 시멘트 경화체의 역학적 특성 및 내구특성을 평가하였다. 일반적으로 석회석미분말은 시멘트 수화반응에 기여하지 못함으로 이를 사용한 모르타르의 압축강도 시험결과 치환율이 증가할수록 압축강도는 감소하였다. 그러나 석회석미분말을 사용한 모르타르의 염소이온 침투저항성, 탄산화저항성 및 화학저항성 등 내구성능을 평가한 결과 석회석미분말의 작은 입자가 시멘트 경화체 내부의 미세한 공극을 채워주는 마이크로 필러효과로 인하여 치환하지 않은 기준 모르타르에 비하여 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 석회석미분말은 콘크리트의 내구성 향상을 위한 효과적인 방법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 석회석미분말의 치환량을 0 %, 5 %, 10 %, 15 %로 변화시켜 내구성능을 평가하였으나 향후 석회석미분말의 종료와 치환량을 다양한 수준으로 변화시켜 내구성능에 미치는 영향을 보다 자세히 연구할 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.237-244
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• 2015

시멘트는 건설 산업의 발전과 비례하여 눈부신 발전을 이루었다. 그러나 이산화탄소의 발생량 또한 매우 치명적이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 이산화탄소의 배출이 적은 시멘트의 개발이 시급한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 시멘트의 대체제로 소성과정이 없어 에너지 손실률이 낮으며 이산화탄소의 배출량이 적은 비소성 시멘트(Non-Sintered Cement, 이하 NSC) 모르타르를 개발하고자 하였다. 산업 부산물인 고로슬래그 미분말(Granulated ground Blast Furnace Slag, 이하 GBFS)에 이를 활성화시키기 위한 자극제를 배합하였다. 그리고 GBFS와 자극제의 배합비율이 어떠한 양생조건에서 우수한 지를 알아보기 위해 각각의 양생조건에 따른 휨 및 압축강도, 그에 따른 수화 반응 생성물과 메커니즘을 알아보기 위해 SEM, XRD 실험을 진행하였고, 또한 화학저항성, pH측정, 염화물 이온 침투 저항성 및 탄산화 촉진실험을 실시하여 내구성을 알아보았다. 실험 결과 보통 포틀랜드 시멘트와 비교하여 전체적으로 우수한 특성과 내구성을 보여주었고, 콘크리트 2차 제품으로 개발하여 경제성 향상, 친환경적인 제품 생산, 환경문제 및 에너지 절약에 큰 이바지를 할 것으로 기대된다.