• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.170-178
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• 2015

이 연구에서는 산업부산물인 알카리활성 슬래그와 알칼리 활성화제 (물유리, 수산화나트륨)에 강섬유를 사용하였으며, 이를 철근콘크리트 보에 적용하여 휨성능 평가를 하였다. 주요변수는 알칼리 활성화제의 혼입비율 및 강섬유를 혼입으로 총 8개의 실험체를 제작하였으며, 재료 및 구조성능 평가를 위한 실험을 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 친환경 알카리활성 슬래그 섬유보강콘크리트를 사용한 철근콘크리트 보는 전반적으로 휨 또는 휨-전단에 의하여 파괴되었다. 그리고 수산화나트륨의 몰 증가와 강섬유를 보강한 결과 최대내력이 15.8~25.9% 증가한 값이 나타났으며, 연성 또한 높게 나타났다. 친환경 알카리활성 슬래그 섬유보강콘크리트는 기존의 콘크리트를 대체할 수 있는 기초연구로서 향후 건설소재 및 재료분야에 활용할 수 있을 것으로 사료되며, 이러한 특성을 바탕으로 콘크리트 2차 제품 생산과 구조부재를 PC화하여 활용할 경우 생산성 향상, 공기단축 등 효율이 상승될 것으로 보인다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권1호
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• pp.63-71
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• 2011

포틀랜드 시멘트 제조 시 다량의 이산화탄소를 배출함으로써 많은 문제가 발생하고 있다. 그리고 화력발전소 및 제철소의 산업부산물인 플라이애쉬 및 고로슬래그는 시멘트와 일부 대체하여 콘크리트로 일부 재활용되고 있으나, 42% 정도를 해안 및 육상에 매립함으로써 환경적인 문제를 유발하고 있다. 최근 결합재로 시멘트를 사용하지 않은 알칼리 활성 콘크리트에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 시멘트를 전혀 사용하지 않고 결합재로서 고로슬래그 미분말를 사용한 무시멘트 알칼리 활성 콘크리트를 개발할 목적으로 유동성과 압축강도 측면에서 알칼리 활성화제와 고성능 감수제에 대해 검토에 대해 검토하였다. 그 결과, 알칼리 활성화제의 종류 및 혼합비율, 고성능 감수제의 종류, 투입순서 등은 고로슬래그를 사용한 알칼리 활성 모르타르의 유동성과 압축강도에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 고로슬래그 무시멘트 알칼리 활성 모르타르를 제조하는데, 9M NaOH과 분말형 쇼듐실리케이트를 1:1의 비율로 제조한 알칼리 활성화제를 사용하고, 고성능 감수제를 먼저 투입한 경우에는 1시간 동안 플로우 180 mm의 유동성과 $20^{\circ}C$의 상온양생조건에서 재령 28일에서 압축강도 50 MPa를 확보할 수 있는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.671-677
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• 2016

대나무를 원료로 탄화 및 활성화온도 $900^{\circ}C$에서 대나무 활성탄을 만들고, 이 대나무 활성탄에 알칼리 금속(Na, K)과 알칼리토금속(Ca, Mg)을 담지 시켜 알칼리 담지 대나무활성탄을 제조하였다. 제조된 알칼리 담지 활성탄의 비표면적 및 세공분포 등의 물리적 특성을 분석하였다. 또한 폐 대나무활성탄의 재활용을 위하여 알칼리 담지 대나무활성탄과 NO 기체의 반응 특성 실험을 열중량분석기를 사용하여 비등온반응(반응온도 $20{\sim}850^{\circ}C$, NO 농도 0.1 kPa)과 등온반응(반응온도 600, 650, 700, 750, 800, $850^{\circ}C$, NO 농도 0.1~1.8 kPa) 조건에서 하였다. 실험 결과, 대나무 활성탄 특성 분석에서 알칼리 담지 대나무 활성탄에서는 알칼리 담지량이 증가할수록 세공 부피와 표면적이 감소하였다. 비등온과 등온 NO 반응에서는 전체적으로 Ca금속담지 대나무활성탄[BA(Ca)]과 Na금속담지 대나무활성탄[BA(Na)], K금속담지 대나무활성탄[BA(K)], Mg금속담지 대나무활성탄[BA(Mg)]이 대나무활성탄[BA]에 비하여 반응속도가 향상되는 것을 볼 수 있다. BA(Ca)> BA(Na)> BA(K)> BA(Mg)> BA 순으로 촉매 활성이 유효하였다. NO 반응에서의 활성화에너지는 82.87 kJ/mol[BA], 37.85 kJ/mol[BA(Na)], 69.98 kJ/mol[BA(K)], 33.43 kJ/mol[BA(Ca)], 88.90 kJ/mol[BA(Mg)]로 나타났고, NO 분압에 대한 반응차수는 0.76[BA], 0.63[BA(Na)], 0.77[BA(K)], 0.42[BA(Ca)], 0.30[BA(Mg)]이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권7호
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• pp.810-819
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• 2007

물유리와 수산화나트륨 용액을 이용하여 플라이 애쉬와 고로슬래그의 알칼리 활성에 관한 연구를 수행하였다. 플라이 애쉬/슬래그 시멘트 페이스트(FSC)의 반응생성물과 미세구조를 관찰하기 위하여 XRD, FTIR, $^{29}Si$ and $^{27}Al$ NMR, TGA and SEM 분석을 수행하였다. 무정형 상태 또는 저급 결정구조를 가진 calcium silicate hydrate와 aluminosilicate 겔이 각각 고로슬래그와 플라이 애쉬의 알칼리 활성반응에 의해 생성되었다. 실험결과, 물유리 모듈 1.0과 1.2가 플라이 애쉬와 고로슬래그의 알칼리 활성반응을 위해 적정한 것으로 나타났다. 물유리 모듈 1.0과 1.2로 알칼리 활성화된 FSC 페이스트는 플라이 애쉬와 고로슬래그의 알칼리 활성반응에 의해 생성된 겔 형태의 반응생성물과 물유리에 의한 또 다른 수화물(즉 실리카겔)에 의해 좀 더 단단하고 연속적이 모체가 형성되었음을 보여주었다.

• Computers and Concrete
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• 제17권4호
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• pp.523-539
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• 2016

Alkali-activated binder (AAB) is increasingly being considered as an eco-friendly and sustainable alternative to portland cement (PC). The present study evaluates 30 different AAB mixtures containing fly ash and/or slag activated by sodium hydroxide and sodium silicate by correlating their properties from micro to specimen level using regression. A model is developed to predict compressive strength of AAB as a function of volume fractions of microstructural phases (physicochemical properties) and ultrasonic pulse velocity (elastic properties and density). The predicted models are ranked and then compared with the experimental data. The correlations were found to be quite reasonable (R2 = 0.89) for all the mixtures tested and can be used to estimate the compressive strengths for similar AAB mixtures.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.152-158
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• 2007

본 연구는 알칼리 활성시멘트(Alkali Activated Cement)를 콘크리트에 활용하기 위한 기초적인 연구로서 잔골재 및 굵은골재의 혼합비는 일정하게 하고, 활성화제/플라이 애쉬의 혼합비, 그리고 활성화제 중 물유리, 수산화나트륨, 물의 혼합비를 변화시킨 AAC 콘크리트에 대한 압축강도를 측정하였다. 또한 각 변수에 따른 압축강도의 특성을 분석하고, AAC 콘크리트의 최적 혼합비를 구하였다. 그 결과 최대 압축강도 발현을 위한 활성화제 중 물유리, 수산화나트륨, 물의 최적 혼합비는 4.0:1.0:2.5 이었으며, 활성화제/플라이 애쉬의 최적 혼합비는 0.7 이었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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• pp.267-268
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• 2010

본 연구에서는 알칼리 활성화 모르타르의 제조에 있어서 바텀애쉬의 결합재로서의 활용가능성을 파악하기 위해 각 구성재료가 미치는 영향을 강도 및 유동성 측면에서 파악하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.160-167
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• 2017

본 연구에서는 알칼리 활성화 결합재 및 순환골재를 동시에 활용한 100% 순환자원 보투수성 알칼리 결합재 블록의 개발 가능성을 확인하고자 한다. 또한, 공극률, 압축강도, 투수계수, 보수량, 흡수율 및 증발성 등의 특성 시험 방법을 정립하여 표준화의 기초단계를 확보하였다. 그 결과, 순환골재를 이용한 알칼리 활성화 결합재 블록은 액상 규산나트륨 및 초기고온양생을 통해 24MPa급의 보투수성 블록을 제조할 수 있었다. 또한 순환골재를 적용한 경우 천연골재보다 보투수 블록의 보수량, 흡수율 및 상대흡수율에서 효과적인 결과가 나타났다. 종합적으로, 알칼리 활성화 결합재를 기반으로 순환골재 및 액상폴리머를 사용할 경우 보수량, 흡수율 및 상대흡수율 증진이 가능하고 일반 콘크리트 인터로킹 블록과 비교해 약 10% 수준의 표면온도 저감효과를 가진 보투수성 블록의 제조를 기대할 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권1호
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• pp.61-68
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• 2008

알칼리활성 플라이 애쉬 시멘트(AAFC)라 불리는 새로운 시멘트 물질을 이용하여 AAFC-콘크리트를 제조하였다. 알칼리활성 플라이 애쉬 시멘트를 사용하여 제조한 AAFC-콘크리트와 OPC-콘크리트에 대하여 산 침투, 염분, 탄산화, 동결 융해에 대한 영향과 SEM, XRD 분석을 수행하였다. 플라이 애쉬를 85$^{\circ}C$에서 24시간 동안 알칼리 활성화하여 제조한 AAFC-콘크리트(35 MPa)의 산 저항성은 OPC-콘크리트(35 MPa)보다 훨씬 뛰어난 것으로 나타났다. 또한 AAFC-콘크리트(35 MPa)는 염분용액, 탄산화 그리고 동결-융해와 같은 공격에 OPC-콘크리트(35 MPa)와 비슷한 저항성을 가지고 있는 것으로 나타났다.

• 한국도로학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.1-11
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• 2015

PURPOSES : This study set out to investigate the fundamental properties of alkali-activated concrete (AAC) using modified slag as the pavement maintenance material. METHODS: The material properties of modified slag based alkali-activated concrete (MSAAC) were analyzed and evaluated against those of alkali-activated slag concrete (AASC). Several mix formulations were considered, including one MSACC and four AASCs. The main variables considered in the study were slump, air content, compressive strength, rapid chloride permeability test, scaling resistance, freeze-thaw test, XRD, SEM, and EDS. RESULTS: MSAAC exhibits a compressive strength in excess of 21 MPa six hours after curing. Also, the charge passed of the MSACC was found to be less than 2000 coulombs after seven days and about 1000 coulombs after 28 days. The weight loss determined from a scaling test did not exceed $1kg/cm^2$ in the case of the MSACC, but that of the AASCs had already exceeded $1kg/cm^2$ at the 10th cycle. Based on the results of the freeze-thaw test, the relative dynamic modulus of every mix was found to be in excess of 90%. An energy dispersive spectroscopy(EDS) analysis found that the weight rate percentage of the calcium and aluminum in the MSAAC mix is twice that of the AASC mixes. CONCLUSIONS : It was found that the MSAAC mix exhibits significantly better performance than AASC mixes, based on various fundamental properties.