• 한국건축시공학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.101-108
• /
• 2007

Furnace slag powder used currently in Korea needs to add special functions in response to the increase of large-scale projects. In addition, it is advantageous in that it has a lower hydration heat emission rate than ordinary Portland cement and improves properties such as the inhibition of alkali aggregate reaction, watertightness, salt proofness, seawater resistance and chemical resistance. However, furnace slag powder is not self -hardening, and requires activators such as alkali for hydration. Accordingly, if recycled fine aggregate, from which calcium hydroxide is generated, and furnace slag, which requires alkali stimulation, are used together they play mutually complementary roles, so we expect to use the mixture as a resource-recycling construction material. Thus the present study purposed to examine the properties and characteristics of furnace slag powder and recycled aggregate, to manufacture recycled fine aggregate concrete using furnace slag and analyze its performance based on the results of an experiment, to provide materials on concrete using furnace slag as a cement additive and recycled fine aggregate as a substitute of aggregate, and ultimately to provide basic materials on the manufacturing of resource-recycled construction materials using binder and fine aggregate as recycled resources.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
• /
• pp.216-217
• /
• 2015

알칼리 활성 슬래그 결합재의 초기 보양과 양생조건에 따른 강도발현 특성을 파악하고자 활성화제의 종류와 조합을 달리한 3가지 결합재를 초기 보양과 서로 다른 조건으로 양생시킨 후 강도를 측정하였다. 실험결과 3가지 결합재는 초기 보양 여부와 양생조건에 따라 다른 결과를 나타냈으며, 이는 모르타르의 경화속도와 공극수에 이온화된 활성화제의 음이온의 역할이 지배적인 것으로 판단된다.

• Computers and Concrete
• /
• 제20권1호
• /
• pp.77-84
• /
• 2017

Shirasu, a pyroclastic flow deposit, showed considerable performance as aluminosilicate source in geopolymer, based on past research. However, the polymerization reactivity was somewhat lower compared to the traditional fly ash based geopolymer even though the long-term strength was fairly good. The present study concentrates on the development of higher initial strength performance of Shirasu based geopolymer by utilizing ground granulated blast furnace slag as an admixture. Mortars with various mix proportions were adopted to study the effect of parametric changes on strength development along with the addition of slag in different percentages. A combination of sodium hydroxide and sodium silicate was used as alkaline activators considering parameters like molar ratios of alkali to geopolymer water and silica to alkali molar ratio. The mortars were cured at elevated temperatures under different curing conditions to analyze the effect on strength development. Compressive strength test, mercury intrusion porosimetry and X-ray powder diffraction were carried out to assess the strength performance and microstructure of slag-Shirasu based geopolymer. Based on the experimental study, it was observed that the initial and long-term strength development of Slag-Shirasu geopolymer were improved by the addition of slag.

• Applied Microscopy
• /
• 제43권4호
• /
• pp.155-163
• /
• 2013

Meta-kaolin (MK) and blast furnace slag (BS) were used as raw materials with NaOH and sodium silicate as alkali activators for making geo-polymers. The compressive strength with respect to the various pre-curing conditions was investigated. In order to improve the recycling rate of BS while still obtaining high compressive strength of the geo-polymers, it was necessary to provide additional CaO to the MK by adding BS. The specimens containing greater amounts of BS can be applied to fields that require high initial compressive strength. Alkali activator(s) are inevitably required to make geo-polymers useful. High temperature pre-curing plays an important role in improving compressive strength in geo-polymers at the early stage of curing. On the other hand, long-term curing produced little to no positive effects and may have even worsened the compressive strength of the geo-polymers because of micro-structural defects through volume expansion by high temperature pre-curing. Therefore, a pre-curing process at a medium range temperature of $50^{\circ}C$ is recommended because a continuous increase in compressive strength during the entire curing period as well as good compressive strength at the early stages can be obtained.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제52권4호
• /
• pp.253-263
• /
• 2015

Ordinary Portland cement is a widely favored construction material because of its good strength and durability and its reasonable price; however, spalling behaviour during fire exposure can be a serious risk that can lead to strength degradation or collapse of a building. Geopolymers, which can be synthesized by mixing aluminosilicate source materials such as metakaolin and fly ash, and alkali activators, are resistant to fire. Because the chemical composition of geopolymers controls the properties of the geopolyers, geopolymers with various Si:Al ratios were synthesized and evaluated as fire resistant construction materials. Rejected fly ash generated from a power plant was quantitatively analyzed and mixed with alkali activators to produce geopolymers having Si:Al ratios of 1.5, 2.0, and 3.5. Compressive strength of the geopolymers was measured at 28 days before and after heating at $900^{\circ}C$. Geopolymers having an Si:Al ratio of 1.5 presented the best fire resistance, with a 44% increase of strength from 29 MPa to 41 MPa after heating. This material also showed the least expansion-shrinkage characteristics. Geopolymer mortar developed no spalling and presented more than a 2 h fire resistance rating at $1,050^{\circ}C$ during the fire testing, with a cold side temperature of $74^{\circ}C$. Geopolymers have high potential as a fire resistant construction material in terms of their increased strength after exposure to fire.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.190-197
• /
• 2020

본 연구에서는 페로니켈의 제련과정에서 발생하는 산업부산물인 페로니켈슬래그 미분말과 광물질혼화재료를 사용한 시멘트 경화체의 역학적 특성 및 내구성능을 평가하였다. 3성분계 시멘트 경화체의 수화열, 공극구조, 압축강도, 길이변화, 급속염화물 침투시험(RCPT), 동결융해 저항성을 평가하여 보통포틀랜드 시멘트와 비교하였다. 그 결과 페로니켈 슬래그 미분말 및 광물질 혼화재료를 사용한 3성분계 시멘트 경화체의 압축강도는 기준콘크리트에 비하여 낮은 강도발현을 하였으나, 알칼리 활성화제를 사용함에 따라 어느 정도 회복되는 것을 알 수 있었다. 페로니켈 슬래그를 사용한 시멘트 모르타르의 길이변화는 기준 시편보다 수축이 덜 발생하는 것으로 나타났다. 또한 페로니켈 슬래그 미분말을 사용한 경우 알칼리활성화제 사용유무에 관계없이 모두 ASTM C 1202에서 제시한 '매우 낮은' 영역의 값을 나타내었으며, 동결융해저항성 평가에서도 기준콘크리트에 비하여 아주 우수한 결과를 나타내었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제3권1호
• /
• pp.58-63
• /
• 2015

현재까지 알칼리 활성화제를 사용한 무시멘트 콘크리트의 연구는 슬럼프, 강도 및 내구성 등 기본적인 재료성질에 대해서 주로 수행되어져 왔다. 그러나 알칼리 활성화제를 사용한 무시멘트 콘크리트의 구조부재에의 적용을 위해서는 탄성계수, 응력-변형률 관계 및 구조 부재 거동 등에 대한 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 50MPa급 알칼리 활성 슬래그 콘크리트를 사용한 철근콘크리트 보시험체 6개를 제작한 후, 전단실험을 수행하였다. 실험과 해석에 의해 얻은 공칭전단강도는 전단철근이 배치되어 있는 시험체에서는 최대 18% 정도의 차이를 보이나, 전단철근이 없는 시험체에서는 최대 31% 정도의 차이를 보였으며 또한 알칼리 활성 슬래그 콘크리트의 설계전단강도에 비하여 전단강도 실험값이 22~57% 정도 크게 나타나 전단설계식이 상당히 안전측임을 알 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.650-657
• /
• 2021

광물질 혼화재를 자극하는 알칼리 활성화제는 고가의 소재이지만, 고 알칼리 성분의 산업부산물 대체하기 위해서는 제품성과 경제성을 모두 만족하여야 한다. 본 연구에서는 50MPa 이상의 고강도 콘크리트에 GGBFS의 알칼리 활성 반응을 위한 목적으로 LCD 제조 공정에서 발생하는 알칼리 산업부산물(LW)을 사용하였다. LW을 혼입한 콘크리트는 작업성이 다소 저하되었으나, 압축강도가 증진되는 특징이 있었다. ACI 209.2R-08 압축강도 모델식을 이용하여 분석하여 LW 혼입에 따른 강도계수의 변화를 비교하였다. 콘크리트의 내구성능 시험에서도 염화물 침투 저항성 및 탄산화 저항성에서 우수한 성능을 나타내었다. 단열온도 상승시험 결과에서는 LW를 혼입하면 초기 수화열이 빨라지는 효과가 있으나, 최종 단열온도상승량은 LW의 혼입 유, 무에 큰 영향을 받지 않았다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.1-8
• /
• 2013

PURPOSES : This study is to evaluate the feasibility of using the alkali activated cement concrete for application of partial-depth repair in pavement. METHODS : This study analyzes the compressive strength of alkali activated cement mortar based on the changes in the amount/type/composition of binder(portland cement, fly ash, slag) and activator(NaOH, $Na_2SiO_3$, $Na_2CO_3$, $Na_2SO_4$). The mixture design is divided in case I of adding one kind-activator and case II of adding two kind-activators. RESULTS : The results of case I show that $Na_2SO_4$ based mixture has superior the long-term strength when compared to other mixtures, and that $Na_2CO_3$ based mixture has superior the early strength when compared to other mixtures. But the mixtures of case I is difficult to apply in the material for early-opening-to-traffic, because the strength of all mixtures isn't meet the criterion of traffic-opening. The results of case II show that NaOH-$Na_2SiO_3$ based mixtures has superior the early/long-term strength when compared to NaOH-$Na_2SiO_3$ based mixtures. In particular, the NaOH-$Na_2SiO_3$ based some mixtures turned out to pass the reference strength(1-day) of 21MPa as required for traffic-opening. CONCLUSIONS : With these results, it could be concluded that NaOH-$Na_2SiO_3$ based mixtures can be used as the material of pavement repair.

• 자원리싸이클링
• /
• 제27권1호
• /
• pp.106-117
• /
• 2018

본 연구는 수경성 무기재료를 사용한 배합의 고정수량 측정을 위해 적절히 사용할 수 있는 건조방법을 찾기 위해 수행되었으며, 제1보에서는 보통 포틀랜드 시멘트, 그리고 본 제 2보에서는 알칼리 활성 슬래그의 경우에 대해 다루었다. 다양한 w/b, 알칼리 활성화제 종류 및 양을 갖는 알칼리 활성 슬래그에 대해 진공건조 및 오븐건조, 이 둘의 조합 그리고 작열법이 사용되었다. 실험결과, 진공건조 후 오븐건조를 사용한 경우 비록 수화물의 결정수 일부가 분해되지만 자유수분의 완전한 증발이 가능하여 그 결과값의 편차가 작았으며, 따라서 AAS의 수화도를 정량평가하기 위한 단순하고 쉬운 고정수량 측정방법으로 적합하다고 판단하였다.